WO2022207561A1 - Innenzahnradfluidmaschine sowie verfahren zum herstellen einer innenzahnradfluidmaschine - Google Patents

Innenzahnradfluidmaschine sowie verfahren zum herstellen einer innenzahnradfluidmaschine Download PDF

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WO2022207561A1
WO2022207561A1 PCT/EP2022/058141 EP2022058141W WO2022207561A1 WO 2022207561 A1 WO2022207561 A1 WO 2022207561A1 EP 2022058141 W EP2022058141 W EP 2022058141W WO 2022207561 A1 WO2022207561 A1 WO 2022207561A1
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WO
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intermediate piece
retaining pin
internal gear
fluid machine
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/058141
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Artur Bohr
Original Assignee
Eckerle Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/101—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0007—Radial sealings for working fluid
    • F04C15/0019—Radial sealing elements specially adapted for intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps

Definitions

  • the invention relates to an internal gear fluid machine, with a first gear wheel having external teeth and mounted rotatably about a first axis of rotation, and a second gear wheel having internal teeth meshing with the external teeth in a region of engagement region and mounted rotatably about a second axis of rotation different from the first axis of rotation, wherein between a filler piece is arranged on the first gear wheel and the second gear wheel away from the engagement area, which rests on the one hand on the external toothing and on the other hand on the internal toothing in order to divide a fluid space present between the first gear wheel and the second gear wheel into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and wherein housing walls of a machine housing of the internal gear fluid machine are arranged on both sides of the first gear wheel and the second gear wheel in the axial direction with respect to the first axis of rotation and the filler piece is attached to at least one by means of at least one he holding pin engaging the housing walls is mounted on the machine housing.
  • the publication DE 199 30 911 CI for example, is known from the prior art.
  • This describes an internal gear fluid machine for reverse operation in a closed circuit; with an externally toothed pinion; with an internally toothed ring gear that meshes with the pinion, with a housing, with a filling that fills the crescent-shaped space between the pinion and ring gear; the filling comprises two identical filling pieces; a stop pin is provided which is mounted in the housing and against which the filler pieces are supported with their end faces.
  • axial washers are provided on both sides of the pinion.
  • An axial pressure field is provided between the outside of each axial disk and the relevant housing wall, and a control field is provided between the inside of each axial disk and the pinion. At least one control slot is connected to the control panel, which tapers towards its free end.
  • the document DE 10 2008 053 318 A1 discloses a reversibly operable gearwheel machine, comprising a housing in which two gearwheels are arranged.
  • a first storage chamber and a second storage chamber are provided, wherein in a first Operating direction of the gear machine, the first bearing chamber and in an opposite second operating direction, the second bearing chamber is acted upon by a hydraulic fluid pressure and forms a hydrostatic bearing for a gear.
  • a vehicle steering system comprising a hydraulic circuit, a hydraulic cylinder and a gear machine that works as a pump and in its first operating direction applies hydraulic pressure to a first working chamber and in its second operating direction to a second working chamber of the hydraulic cylinder.
  • the object of the invention is to propose an internal gear fluid machine which has advantages over known internal gear fluid machines, in particular has a longer service life or higher fatigue strength and can also continue to be produced inexpensively.
  • the retaining pin is rotatably mounted on the housing wall via at least one intermediate piece, the housing wall being made of a housing wall material and the intermediate piece being made of an intermediate piece material that is different from the housing wall material.
  • the internal gear fluid machine represents in particular a fluid delivery device and is used in this respect to deliver a fluid, for example a liquid or a gas.
  • the internal gear fluid machine has two gears, namely the first gear and the second gear.
  • the first gear wheel can also be referred to as a pinion and the second gear wheel can also be referred to as a ring gear.
  • the pinion has the external teeth and the ring gear has the internal teeth. Viewed in the circumferential direction, the external toothing and the internal toothing engage in one another in regions, ie mesh with one another in regions, namely in the engagement region.
  • the two gear wheels are provided for fluid delivery and for this reason are designed in such a way that they interact during a rotary movement for delivering the fluid and thereby engage with one another or mesh with one another.
  • the first gear is preferably coupled to a machine shaft or drive shaft of the internal gear fluid machine, preferably rigidly on the one hand and/or on the other detachable or permanent.
  • the coupling can therefore be rigid on the one hand.
  • it is designed to be either detachable or permanent.
  • detachable coupling there is, for example, a plug-in pinion that is pushed onto the drive shaft and can be detached from it without being damaged.
  • the pinion preferably has an internal toothing which interacts with an external toothing of the machine shaft for drivingly coupling the pinion to the machine shaft.
  • the first gear wheel is rotatably mounted in a machine housing of the internal gear fluid machine by means of the machine shaft.
  • the first gear wheel is preferably arranged on the machine shaft so that it always has the same speed as the machine shaft during operation of the internal gear fluid machine.
  • Both the first gear wheel and the second gear wheel are arranged in the machine housing and are rotatably mounted therein.
  • the first gear wheel is mounted such that it can rotate about the first axis of rotation
  • the second gear wheel is mounted so that it can rotate about the second axis of rotation.
  • the first axis of rotation can also be referred to as the axis of rotation of the pinion and the second axis of rotation as the axis of rotation of the ring gear. Seen in cross section, i.e.
  • the first gear wheel is arranged in the second gear wheel in such a way that the external toothing of the first gear wheel meshes with the internal toothing of the second gear wheel in the meshing area or is in engagement with it.
  • the engagement area is fixed to the housing, for example, so it does not rotate with the first gear wheel or the second gear wheel.
  • a tooth of one of the toothings engages in a tooth gap of the respective other toothing.
  • the space between the teeth is delimited in the circumferential direction by the teeth of the respective toothing.
  • a tooth of the internal toothing engages in a tooth space of the external toothing or, conversely, a tooth of the external toothing engages in a tooth space of the internal toothing.
  • the internal toothing and the external toothing work together in a sealing manner.
  • the filler piece is arranged on the other side of the engagement area, ie preferably on the side diametrically opposite the engagement area with respect to the first axis of rotation and/or the second axis of rotation.
  • the filler piece is present between the first gear wheel and the second gear wheel or, to put it another way, between the external toothing of the first gear wheel and the internal toothing of the second gear wheel.
  • the filler piece is therefore arranged in a fluid space, which is delimited in the radial direction inwards by the first gear wheel and in the radial direction outwards by the second gear wheel with respect to the first axis of rotation and the second axis of rotation, respectively.
  • the filler piece rests on the one hand on the external toothing and on the other hand on the internal toothing. To put it more precisely, the filling piece rests in a sealing manner on tooth tips of the external toothing and in a sealing manner on tooth tips of the internal toothing in order to divide the fluid space into the first fluid chamber and the second fluid chamber. Viewed in the circumferential direction, each of the two fluid chambers is therefore delimited on the one hand by the filling piece and on the other hand by the tight meshing of the external toothing and the internal toothing in the engagement area.
  • one of the fluid chambers serves as a suction chamber and the respective other of the fluid chambers serves as a pressure chamber.
  • the suction chamber can also be referred to as the inlet chamber and the pressure chamber as the outlet chamber; it is crucial that the fluid is always conveyed from the inlet chamber in the direction of the outlet chamber during the operation of the internal gear fluid machine.
  • the pressure in the inlet chamber is always lower than the pressure in the outlet chamber.
  • the pressure in the entry chamber can already be (significantly) greater than an ambient pressure. For example, pressurized fluid is conveyed from the inlet chamber toward the outlet chamber with the aid of the internal gear fluid machine.
  • the internal gear fluid machine is in the form of a motor, or is operated as a motor, fluid is supplied to the pressure chamber and enters the suction chamber, causing the gear wheels to rotate.
  • the pressure chamber is the inlet chamber and the suction chamber is the outlet chamber; the pressure present in the inlet chamber is higher than the pressure in the outlet chamber.
  • the suction chamber can also be referred to as a low-pressure chamber and the pressure chamber can also be referred to as a high-pressure chamber.
  • the suction side of the internal gear fluid machine corresponds to a low-pressure side and the pressure side to a high-pressure side.
  • the terms "low pressure” and "high pressure” are not to be understood as meaning a restriction to a specific pressure level; Rather, the pressure in the high-pressure chamber or on the high-pressure side is only relatively higher than the pressure in the low-pressure chamber or on the low-pressure side.
  • the filling piece is preferably designed in several parts and in this respect has several segments.
  • the segments of the filler piece are arranged side by side in the radial direction, so that a first segment is arranged on the side of a second segment facing the first gear wheel and vice versa the second segment is arranged on the side of the first segment facing the second gear wheel.
  • the first segment is in sealing contact with the first gear wheel or its external toothing and the second segment is in contact with the second gear wheel or the internal toothing of the second gear wheel.
  • the two segments can preferably be displaced relative to one another in the radial direction.
  • a gap present between them is subjected to fluid pressure during operation of the internal gear fluid machine in such a way that the first segment is pushed in the direction of the first gear wheel and the second segment is pushed in the direction of the second gear wheel, so that the segments on the respective gear wheel or the tooth tips of the corresponding toothing.
  • the internal gear fluid machine is thus radially compensated or gap-compensated in the radial direction.
  • Each of the segments can be further subdivided into segments.
  • the first segment is in one piece or consists of at least two sub-segments and/or the second segment is in one piece and consists of at least two segments.
  • These segments of the filling piece are also preferably mounted such that they can be displaced relative to one another, ie they can be displaced independently of one another. This achieves a particularly effective gap compensation.
  • these further segments are preferably arranged next to one another in the circumferential direction.
  • the further segments in this case have the same extension in the circumferential direction and/or are embodied symmetrically to one another.
  • Such a design enables bidirectional operation of the internal gear fluid machine, ie any direction of rotation.
  • the internal gear fluid machine is insofar not fixed to a specific direction of rotation, but the direction of rotation can be changed during operation of the internal gear fluid machine.
  • Such an internal gear fluid machine can also be referred to as a four-segment internal gear fluid machine because of the four segments that are then preferably present.
  • provision can also be made for bidirectional operation of the internal gear fluid machine to be implemented without radial gap compensation.
  • the two segments are preferably located next to one another in the circumferential direction and are each configured in one piece. It is also possible for the entire filling piece to be in one piece.
  • the internal gear fluid machine has the machine case.
  • the two gears of the internal gear fluid machine are arranged between housing walls of the machine housing, namely viewed in the axial direction with respect to one of the axes of rotation.
  • One of the housing walls is therefore on a first side of the gears and a second of the housing walls is on a second side of the gears opposite the first side in the axial direction, so that the housing walls receive the gears between them as seen in the axial direction.
  • a gap remaining between the housing walls and the gearwheels is dimensioned so small that the housing walls bring about an adequate sealing of the fluid space or the fluid chambers.
  • the gears are mounted on and/or in the machine housing.
  • the housing walls are connected to one another, for example, via a base body of the machine housing, with the base body at least partially, but preferably completely, enclosing the two gear wheels in the circumferential direction. Provision can be made for at least one of the housing walls and the base body to be designed in one piece and with the same material.
  • the base body and the respective housing wall together represent a pot-like element, the interior of which is closed with the respective other housing wall.
  • At least one of the housing walls has an opening for the machine shaft of the internal gear fluid machine, with which the first gear and/or the second gear are drivingly coupled. If such a recess is provided in only one of the housing walls, then the respective other of the housing walls is designed to be continuous and uninterrupted, so that it seals off the interior space in a fluid-tight manner. Alternatively, however, it can also be provided that the machine shaft extends through both housing walls, so that a corresponding recess is formed in each of the housing walls.
  • Such a configuration of the internal gear fluid machine makes it possible, for example, to couple a drive machine to the machine shaft on the one hand of the machine housing in terms of drive technology and, on the other hand, to connect another device, in particular another internal gear fluid machine, to the machine shaft.
  • the further device can be driven by the drive device via the internal gear fluid machine or its machine shaft, so that ultimately the internal gear fluid machine and the further device are driven jointly by the drive device.
  • the filler piece is also arranged in the machine housing and is preferably mostly present in the base element. Viewed in the axial direction, it is mounted on both sides of the machine housing, in particular movably or rotatably mounted.
  • the rotatable bearing enables the position of the filler piece to be adjusted to the current operating state of the internal gear fluid machine and also to compensate for wear that occurs over time during the operation of the internal gear fluid machine.
  • the at least one retaining pin which acts on at least one of the housing walls, is used to mount the filler piece.
  • the filling piece is only supported on the retaining pin, in particular in the circumferential direction, ie in principle not rigidly attached to the retaining pin, but is movable relative to it.
  • the retaining pin has a support surface for this purpose, in particular a continuously flat support surface, on which the filler piece is supported via a counter-support surface of the filler piece.
  • the support takes place in particular over the entire surface. This means that the entire support surface is in contact with the counter-support surface, particularly preferably in continuous contact with the entire counter-support surface.
  • the filler piece can also be rigidly fastened to the retaining pin, in particular can be designed with it in a form-fitting and/or material-to-material manner or in one piece and/or of the same material.
  • the retaining pin engages directly in a retaining pin receptacle of the machine housing, which is formed in one of the housing walls, or acts directly on the housing wall.
  • the retaining pin is preferably rotatably mounted in the retaining pin receptacle, so that the displaceability of the filling piece is ensured.
  • the aim is to use the internal gear fluid machine for higher speeds, higher pressures and higher speed and pressure gradients or generally for higher performance and to upgrade it accordingly.
  • the machine housing is partially made of a material that has a sufficiently high strength.
  • the retaining pin does not act directly on the housing wall, but is rotatably mounted on it via the at least one intermediate piece.
  • the retaining pin--at least in certain areas or alternatively completely--does not engage directly, but only indirectly via the intermediate piece on the housing wall.
  • the housing wall consists of the housing wall material and the intermediate piece consists of the intermediate piece material that is different from the housing wall material.
  • the intermediate piece material is selected in such a way that it withstands the loads exerted by the retaining pin on the intermediate piece permanently or over the entire intended service life of the internal gear fluid machine.
  • the retaining pin consists of a retaining pin material
  • the housing wall consists of the housing wall material
  • the intermediate piece consists of the intermediate piece material. Provision can be made for the intermediate piece material to be the same as the retaining pin material. In each case, however, the housing wall material is different from the spacer material.
  • the intermediate piece is also arranged on the housing wall in such a way that the forces applied by the retaining pin to the intermediate piece are introduced into the housing wall reliably and without damaging the housing wall.
  • the forces exerted by the retaining pin are distributed and introduced more evenly into the housing wall than would be possible with the retaining pin acting directly on the housing wall.
  • a further development of the invention provides that in addition to the retaining pin there is a further retaining pin, by means of which the filling piece is mounted on one of the further housing walls opposite the housing wall, the further retaining pin being rotatably mounted on the further housing wall via at least one further intermediate piece.
  • the filler piece is therefore rotatably mounted on the machine housing not only by means of the retaining pin, but by means of a plurality of retaining pins.
  • the retaining pin and the further retaining pin are located on opposite sides of the filler piece in the axial direction with respect to one of the axes of rotation or engage on opposite sides of the latter.
  • the filler piece is rotatably mounted on the housing wall via the retaining pin and on the further housing wall via the further retaining pin, preferably about a common axis of rotation.
  • a development of the invention provides that the retaining pin is rotatably mounted both on the housing wall and on the further housing wall by means of the intermediate piece and the further intermediate piece.
  • the retaining pin extends from the intermediate piece to the further intermediate piece and is rotatably mounted on opposite sides on the housing wall and the further housing wall. It is provided that the retaining pin extends from the intermediate piece to the wide intermediate piece.
  • a development of the invention provides that a retaining pin material of the retaining pin has a greater or at least the same value of a material parameter as the intermediate piece material and/or that the intermediate piece material has a greater value of the material parameter than the housing wall material.
  • a material parameter for example, the modulus of elasticity, the tensile strength, the yield point, the 0.2% yield point or the elastic limit are used as material parameters.
  • the value of the material parameter means the value for the respective material. It is therefore provided, for example, that the holding pin material has a greater or at least the same modulus of elasticity as the intermediate piece material, it being possible, of course, to use one of the other material parameters instead of the modulus of elasticity.
  • the modulus of elasticity of the intermediate piece material is greater than the modulus of elasticity of the housing wall material, with any of the other material parameters being able to be used here instead of the modulus of elasticity.
  • the housing wall material is aluminum or an aluminum alloy and/or the intermediate piece material is tempered steel, in particular nitrided steel, and/or the holding pin material is steel.
  • a light metal should be used as the housing wall material, namely aluminum or an aluminum alloy.
  • this housing wall material usually has a value of the material parameter which is not sufficient to enable reliable operation of the internal gear fluid machine at high power if the retaining pin acts directly on the housing wall.
  • the intermediate piece is used.
  • This consists preferably of a high-strength material, namely heat-treated steel.
  • Nitriding steel is particularly preferably used as heat-treatable steel, for example nitrated or non-nitrated nitrated steel.
  • a development of the invention provides that the retaining pin engages in a retaining pin receptacle of the intermediate piece and the intermediate piece engages in an intermediate piece receptacle in the housing wall.
  • the adapter receptacle is in the form of a depression formed in the housing wall.
  • the intermediate piece receptacle extends only partially through the housing wall and is delimited by a base in the direction facing away from the gears in the axial direction.
  • the intermediate piece is arranged in the intermediate piece receptacle.
  • the adapter in turn has the retaining pin receptacle in which the retaining pin is partially arranged. For example, provision is made for the retaining pin to protrude in the axial direction into the intermediate piece receptacle and to this extent to be partially arranged in it.
  • the intermediate piece is preferably received completely in the intermediate piece receptacle, ie it does not protrude from the intermediate piece receptacle.
  • the intermediate piece protrudes beyond the intermediate piece receptacle in order to provide particularly reliable protection for the housing wall from the forces acting on the retaining pin.
  • the intermediate piece protrudes beyond the intermediate piece receptacle and the retaining pin receptacle is arranged or configured on or in the intermediate piece in such a way that the retaining pin is completely outside the intermediate piece receptacle.
  • the intermediate piece holds the retaining pin to this extent outside of the intermediate piece receptacle and at a corresponding distance from the housing wall.
  • a development of the invention provides that a retaining pin radial play between the retaining pin and an inner wall of the intermediate piece delimiting the retaining pin receptacle is different from an intermediate part radial play between an outer wall of the intermediate piece and the housing wall delimiting the intermediate piece receptacle.
  • the retaining pin radial play and the adapter radial play exist when the retaining pin is arranged in the retaining pin receptacle and when the adapter is arranged in the adapter receptacle.
  • the retaining pin radial play describes a play of the retaining pin in the retaining pin receptacle in the radial direction; the intermediate piece radial play describes a play of the intermediate piece in the intermediate piece receptacle, also in the radial direction.
  • the retaining pin radial play and the adapter radial play are different from each other. Provision can be made here for one of the radial clearances to be equal to zero, so that the respective element is held rigidly in the corresponding receptacle.
  • the intermediate piece is preferably arranged immovably, ie without radial play between the intermediate pieces, in the intermediate piece receptacle and is correspondingly held on the housing wall.
  • the retaining pin radial play is greater than zero, so that the retaining pin is present with play in the retaining pin receptacle.
  • the retaining pin radial play is selected, for example, in such a way that it allows a rotational movement of the retaining pin in the retaining pin receptacle about a retaining pin axis of rotation.
  • the retaining pin radial play preferably corresponds to an arrangement of the retaining pin in the adapter with an H7 fit.
  • the retaining pin is rigidly connected to the intermediate piece, ie is arranged immovably in the retaining pin receptacle.
  • the retaining pin radial play is equal to zero, whereas the intermediate piece radial play is greater than zero, so that the intermediate piece is movably, in particular rotatably, arranged in the intermediate piece receptacle.
  • both the retaining pin material play and the intermediate piece radial play to be greater than zero, so that both the retaining pin in the retaining pin receptacle and the intermediate piece in the intermediate piece receptacle are arranged with play. In any case, the advantages already mentioned can easily be achieved.
  • the retaining pin radial play is at least 0.02 mm and/or at most 0.06 mm and/or that the intermediate piece is fastened to the housing wall without play.
  • the holding pin radial play is therefore at least 0.02 mm, preferably more than 0.02 mm.
  • the retaining pin radial play in particular at least 0.03 mm or be at least 0.04 mm.
  • the retaining pin radial play is at most 0.06 mm or less than 0.06 mm.
  • the retaining pin radial play is at most 0.05 mm or at most 0.04 mm.
  • the intermediate piece is a hollow-cylindrical bearing bush or a rolled sheet metal part.
  • the intermediate piece is preferably in the form of a hollow cylinder, particularly preferably in the form of a hollow circular cylinder.
  • a conventional bearing bush for example, such as can also be used in a sliding bearing, is used as the intermediate piece. This is particularly the case if the internal gear fluid machine is designed for only light loads.
  • the bearing bush can, for example, consist entirely and continuously of bronze, sintered bronze, steel or plastic, or have at least one of these materials.
  • the bearing bush can also be made of a composite material.
  • the intermediate piece is in the form of a rolled sheet metal part, ie it is produced by rolling.
  • an initially flat metal sheet is processed in such a way that two end edges of the metal sheet that previously faced away from one another are now opposite one another and to this extent enclose a gap between them.
  • the gap is preferably as small as possible, in particular it is dimensioned in such a way that the end edges are at a distance from one another of at most 0.05 mm or less.
  • the end edges are particularly preferably in direct contact with one another, so that the gap does not exist or has dimensions of zero.
  • the two end edges of the sheet metal are preferably aligned with one another after rolling. To this extent, the end edges are arranged in abutment with one another after rolling.
  • the intermediate piece is in several parts, in particular as a divided bearing bush.
  • the intermediate piece is composed of several elements, which are initially separate from one another and are subsequently fastened to one another, for example in a force-fitting, form-fitting and/or cohesive manner.
  • the several parts of the intermediate piece are fixed in relation to one another solely by the arrangement of the intermediate piece in the intermediate piece receptacle and/or the arrangement of the retaining pin in the retaining pin receptacle, i.e. initially inserted loosely and separately from one another in the intermediate piece receptacle. This is particularly the case if the intermediate piece is a split bearing bush.
  • the intermediate piece is divided evenly, that is to say it is composed of two parts of the same size, which have the same extensions, in particular in the circumferential direction.
  • Such a configuration of the intermediate piece also serves primarily for cost-effective production of the internal gear fluid machine.
  • a further development of the invention provides that the intermediate piece is fastened to the housing wall in a rotationally fixed manner, in particular in a non-positive and/or positive manner.
  • the non-rotatable attachment of the intermediate piece to the housing wall prevents the intermediate piece from moving in the intermediate piece receptacle and thus ensures that the loading of the intermediate piece by the retaining pin is constant. It is particularly preferably fastened in a non-positive manner, for example by pressing the intermediate piece into the intermediate piece receptacle, and/or in a form-fitting manner.
  • the intermediate piece has in particular a form-fitting device which interacts in a form-fitting manner with a form-fitting counterpart device of the housing wall in order to hold the intermediate piece in a rotationally fixed manner on the housing wall.
  • the form-fitting device is, for example, in the form of a form-fitting projection and the form-fitting counter-device as receiving the form-fitting projection
  • the non-rotatable attachment of the intermediate piece to the housing wall is particularly useful if the intermediate piece is in several parts or is present as a rolled sheet metal part. In these cases, the locking prevents the retaining pin from exerting force on a gap present between the parts of the bearing bush or the gap remaining after rolling. This effectively prevents damage to the intermediate piece and consequently to the internal gear fluid machine.
  • a further development of the invention provides that the retaining pin extends completely through the intermediate piece and rests against a bottom of the intermediate piece receptacle on its side facing away from the filling piece.
  • the retaining pin extends completely through the intermediate piece in the axial direction. It has the projection, which has smaller dimensions in the radial direction than an area of the retaining pin that adjoins the projection. This means that the retaining pin tapers in the direction facing the ground.
  • the dimensions of the projection in the radial direction on its side facing the floor are at most 60%, at most 50% or at most 40% of the dimensions of a base body of the retaining pin directly adjoining the projection on its side facing the projection or the largest dimensions of the base body in the radial direction over its entire extent in the axial direction.
  • the retaining pin is supported on the floor via the projection. On the one hand, this ensures reliable mounting of the filler piece and, on the other hand, it allows the holding pin to tilt slightly with respect to the intermediate piece within the scope of the holding pin radial play.
  • the configuration described permits a compensating movement of the retaining pin and, correspondingly, of the filler piece supported by the retaining pin, which ensures reliable operation of the internal gear fluid machine.
  • a development of the invention provides that an opening is formed in the housing wall adjacent to the intermediate piece receptacle, with a web being formed between the intermediate piece receptacle and the opening, which web has a wall thickness of at least 50%, at least 75%, at least 100%, or at least 150% of a wall thickness of the intermediate piece.
  • the opening is, for example, in the form of a recess, ie it is delimited by a base on its side facing the gearwheels and correspondingly penetrates only partially through the housing wall in the axial direction.
  • the opening represents a pressure field, for example, which is at least partially, but preferably completely, covered by an axial disk of the internal gear fluid machine.
  • the pressure field is at least intermittently subjected to a fluid pressure, so that the axial disk is urged in the direction of the gears and, in particular, bears sealingly against them.
  • the opening can also be designed as a through-opening and in this respect can penetrate completely through the housing wall in the axial direction.
  • the opening is in the form of a fluid line, via which one of the fluid chambers of the internal gear fluid machine is fluidically connected to a fluid connection of the internal gear fluid machine.
  • the interface receptacle and opening are separate from the web.
  • the web is designed in such a way that it is resistant to forces introduced into the housing wall by the retaining pin. To this end, it has a wall thickness which is at least 50% of the wall thickness of the intermediate piece, but is preferably greater.
  • the wall thickness of the web particularly preferably has at least one of the sizes mentioned. This achieves a high fatigue strength of the internal gear fluid machine.
  • a development of the invention provides that a ratio between the dimensions of the intermediate piece in the radial direction and the dimensions of the retaining pin in the same direction is at least 110%, at least 120%, or at least 125%.
  • the ratio between the outer dimensions of the intermediate piece and the inner dimensions of the intermediate piece is additionally or alternatively at least 110%, at least 120%, or at least 125%.
  • the wall thickness of the intermediate piece which is selected depending on the dimensions of the retaining pin in the radial direction. This means that the wall thickness of the intermediate piece is chosen to be greater, the larger the internal gear fluid machine is. This also serves to achieve a high fatigue strength of the internal gear fluid machine.
  • the intermediate piece has a coating, in particular a polymer coating, on its inner wall which rests at least in places and/or at least temporarily on the retaining pin, and/or that the intermediate piece is heat-treated at least in certain areas.
  • the coating is part of the inner wall, the coating being present on the side of the inner wall facing the retaining pin.
  • the coating is preferably a polymeric coating, particularly a polytetrafluoroethylene coating. In this way, a particularly low-friction displacement of the filling piece can be ensured.
  • the intermediate piece is heat-treated at least in certain areas. In any case, the heat treatment is particularly preferably carried out for the inner wall.
  • the heat treatment is aimed at hardening the intermediate piece and in particular the inner wall, so that the forces exerted by the retaining pin on the intermediate piece cannot cause any damage to the intermediate piece.
  • a particularly high fatigue strength of the internal gear fluid machine is achieved.
  • a development of the invention provides that the inner wall of the intermediate piece has a surface structure formed in particular by honing or long-stroke honing.
  • the surface structure is used to produce improved gliding ability of the retaining pin with respect to the intermediate piece.
  • the surface structure is designed, for example, in the manner of the surface structure of a cylinder liner.
  • the surface structure is preferably implemented in such a way that a rotary movement of the retaining pin with respect to the intermediate piece exerts a conveying effect on a fluid, in particular conveying the fluid present in the internal gear fluid machine between the inner wall and the retaining pin. to achieve a particularly good lubricating effect.
  • the surface structure is preferably produced by honing or long-stroke honing in a manner that is known in principle.
  • the intermediate piece has at least one fluid guiding groove, in particular a fluid guiding groove with an open edge in the inner wall.
  • the fluid guide groove allows a fluid to flow between the adapter and the retaining pin arranged in the adapter.
  • the fluid guiding groove preferably extends over the entire extension of the intermediate piece in the axial direction. For example, impurities that have accumulated between the intermediate piece and the retaining pin can be discharged in the direction of other areas of the internal gear fluid machine through the fluid guiding groove. This improves the durability of the internal gear fluid machine.
  • a development of the invention provides that the retaining pin is rotatably mounted in the intermediate piece by means of a hydrostatic bearing, in particular by means of a hydrostatic bearing that is produced by a fluid connection to a pressure field of the internal gear fluid machine.
  • the hydrostatic bearing is formed by applying fluid to a fluid space present in the radial direction between the retaining pin and the inner wall of the adapter.
  • the fluid space is preferably in fluidic connection with a fluid source.
  • the pressure field of the internal gear fluid machine for example, or alternatively one of the fluid spaces, serves as the fluid source.
  • the bearing by means of the hydrostatic bearing significantly reduces a frictional force acting between the retaining pin and the intermediate piece, so that in turn the bearing of the retaining pin and thus also the fatigue strength of the internal gear fluid machine are improved.
  • the invention also relates to a method for producing an internal gear fluid machine, in particular an internal gear fluid machine according to the statements in the context of this description, wherein the internal gear fluid machine has an external toothing and is mounted rotatably about a first axis of rotation and an internal toothing that meshes with the external toothing in a region of engagement area second gear wheel that is rotatably mounted about a second axis of rotation that differs from the first axis of rotation, with a filler piece being arranged between the first gear wheel and the second gear wheel away from the meshing area, which rests on the one hand on the external toothing and on the other hand on the internal toothing in order to form a gap between the first gear wheel and the second gear wheel into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and wherein housing walls of a machine housing of the internal gear fluid machine are arranged on both sides of the first gear wheel and the second gear wheel in the axial direction with respect to the first axis of rotation and the filling piece is attached by means of at least one at
  • Figure 1 is a schematic cross-sectional view of an internal gear fluid machine
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an area of a machine housing of the internal gear fluid machine in an alternative embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through the area of the machine housing.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional illustration of an internal gear fluid machine 1 which has a machine housing 2 in which a first gear 3 and a second gear 4 are rotatably mounted.
  • the first gear 3 can also be referred to as a pinion and the second gear 4 as a ring gear.
  • the first gear wheel 3 is mounted in the machine housing 2 so that it can rotate about a first axis of rotation 5 and the second gear wheel 4 can rotate about a second axis of rotation 6 .
  • first axis of rotation 5 and the second axis of rotation 6 are arranged parallel to one another at a distance from one another, so that the first gear wheel 3 and the second gear wheel 4 have different axes of rotation.
  • the first gear 3 has an external toothing 7 and the second gear 4 has an internal toothing 8 which mesh with one another in an engagement area 9, that is to say are in engagement with one another.
  • the first gear 3 and the second gear 4 jointly delimit a fluid space 10.
  • the first gear 3 delimits the fluid space 10 in the radial direction inwards and the second gear 4 in the radial direction outwards.
  • the fluid space 10 is divided in the circumferential direction into a first fluid chamber 12 and a second fluid chamber 13 by the meshing of the gear wheels 3 and 4 on the one hand and a filler piece 11 on the other hand.
  • one of the fluid chambers 12 and 13 is a suction chamber and another of the fluid chambers 12 and 13 is a pressure chamber.
  • the filler piece 11 is embodied symmetrically in order to enable reverse operation of the internal gear fluid machine 1 .
  • the internal gear fluid machine 1 can be operated in both directions of rotation.
  • the filler piece 11 is designed in several parts and has several segments 14 and 15 or 16 and 17.
  • the segments 14 and 15 or 16 and 17 are divided in the radial direction.
  • the first segment 14 or 16 rests against the first gear wheel 3 and the second segment or 17 rests against the second gear wheel 4 .
  • a first patch portion is formed by segments 14 and 15 and a second patch portion is formed by segments 16 and 17.
  • the internal gear fluid machine 1 may have only the first shim part, only the second shim part, or both shim parts, for example. In the first two cases, the internal gear fluid machine is correspondingly set to a specific direction of rotation; in the latter embodiment, the already mentioned reversing operation is possible.
  • the segments 14 and 15 or 16 and 17 are pushed apart in the radial direction and thus in the direction of the respective gear wheel 3 or 4, so that the respective segment 14, 15, 16 or 17 bears sealingly on the respective gear wheel 3 or 5.
  • a radial compensation of the internal gear fluid machine 1 is realized, which can also be referred to as radial gap compensation.
  • the second gear wheel 4 is encompassed in the circumferential direction at least in regions, in particular only in regions, by one or more bearing recesses 20 .
  • the bearing recesses 20 are fluidically connected to fluid connections (not shown here) of the internal gear fluid machine 1, preferably via a fluid channel 21.
  • the flow connections between the respective bearing recess 20 and the fluid connections can be established via a respective connection channel 22 or 23.
  • the bearing depressions 20 are connected to the connecting channels 22 and 23 via the fluid channels 21 .
  • the bearing recesses 20 are designed in such a way that they are at least temporarily subjected to pressurized fluid, for example from the fluid connections, so that they form a hydrostatic bearing for the second gear wheel 4 .
  • one of the bearing recesses 20 is always subjected to the pressure present on the pressure side of the internal gear fluid machine 1, whereas the other of the bearing recesses 20 is subjected to any pressure, for example the pressure present on the suction side, which is lower.
  • the Return 24 fluidically connected directly to the suction side or the suction chamber.
  • the return 24 is fluidically connected to a fluid tank.
  • This fluid tank can be part of the internal gear fluid machine 1, but can also be separate from it.
  • it is fluidically connected to the suction side of the internal gear fluid machine 1 .
  • the return 24 is arranged between the bearing recesses 20, in the exemplary embodiment shown here in the center or at least approximately in the center with respect to the filler piece 11, preferably exactly in the middle.
  • the return 24 is particularly preferably symmetrical with respect to an imaginary plane, which accommodates both the first axis of rotation 5 and the second axis of rotation 6 .
  • the return 24 has a return recess 25 which extends through an inner peripheral surface of the machine housing 2 facing the second gear 3 so that the return recess 25 is open in the direction of the gears 3 and 4 .
  • the return 24 has return pockets, not shown here, which are preferably in flow connection with the return recess 25 . While the return recess 25 overlaps with the gears 3 and 4 when viewed in the axial direction, the return pockets are on both sides of the gears 3 and 4 when viewed in the axial direction, in particular they are on the side of the sealing discs in the machine housing that faces away from the gears 3 and 4 2 trained.
  • the fluid can be discharged, preferably returned to the respective suction chamber.
  • the bearing recess 20 opens into the return recess 25 .
  • bearing webs which delimit the bearing recess 20 in the axial direction, also delimit the return recess 25 in the axial direction.
  • the bearing recesses 20 are preferably arranged at a distance from the return recess 25 in the circumferential direction.
  • the bearing recesses 20 are preferably formed symmetrically with respect to the return recess 25, in particular they are at the same distance from it.
  • the filler piece 11 is mounted on the machine housing 2 by means of at least one retaining pin 26 .
  • the filler piece 11 is supported on the retaining pin 26 in the circumferential direction.
  • the filler piece 11 is rigidly connected to the retaining pin 26 .
  • the filler piece 11 is rotatably mounted on the machine housing 2 via the retaining pin 26 , in particular about an axis of rotation running parallel to the axes of rotation 5 and 6 . This The axis of rotation corresponds, for example, to a longitudinal central axis of the retaining pin 26 or at least runs parallel to such.
  • Figure 2 shows a schematic representation of an area of the internal gear fluid machine 1 in an alternative configuration, namely a housing wall 27 of the machine housing 2.
  • the internal gear fluid machine 1 in the embodiment shown has only one of the filler piece parts, in particular the filler piece part comprising the segments 14 and 15, i.e. is not designed for reversing operation, but with a preferred direction of rotation.
  • the housing wall 27 delimits the internal gear fluid machine 1 in the axial direction or closes off the machine housing 2 in this direction.
  • the machine housing usually has a plurality of such housing walls 27, namely on opposite sides in the axial direction.
  • a recess 28 is formed in the housing wall 27 as can be seen.
  • the recess 28 serves to accommodate a machine shaft of the internal gear fluid machine 1 , which is coupled in a torque-proof manner to the first gear 3 and is preferably only in driving connection via the first gear 3 to the second gear 4 .
  • the recess 28 is centered with respect to the first axis of rotation 5 .
  • a pressure field 29 is formed in the housing wall 27 and is present as a depression.
  • the pressure field 29 is overlapped by an axial disk, not shown here, of the internal gear fluid machine 1, which is pushed in the direction or towards the gear wheels 3 and 4 by pressurization of the pressure field 29 in order to bear sealingly against them.
  • a further recess 30 forms a suction bore, via which fluid can flow into the fluid space 10, namely in particular the respective suction chamber.
  • the retaining pin 26 is rotatably mounted on the housing wall 27 for mounting the filler piece 11 on the machine housing 2 .
  • the bearing is not provided directly, but only indirectly via an intermediate piece 31 .
  • the intermediate piece 31 is arranged in an intermediate piece receptacle 32 which is formed in the housing wall 27 .
  • the intermediate piece 31 in turn has a retaining pin receptacle 33 into which the retaining pin 26 engages.
  • the housing wall 27 consists of a housing wall material and the intermediate piece 31 consists of an intermediate piece material that differs from the housing wall material.
  • the housing wall 27, in particular the entire machine housing 2, is preferably made of aluminum or an aluminum alloy, whereas the intermediate piece 31 is made of a stronger material, for example steel, in particular Tempered steel, particularly preferably nitrided steel.
  • the intermediate piece 31 effectively prevents the housing wall 27 from being overstressed by forces introduced into the housing wall 27 by the retaining pin 26 .
  • overpressing of the housing wall 27, in particular an excessively large Hertzian pressure is prevented. Accordingly, a fatigue strength of the internal gear fluid machine 1 is significantly improved by using the spacer 31 .
  • FIG. 3 shows a sectional view through an area of the machine housing 2, more precisely along the section line AA shown in FIG.
  • the intermediate piece 31 is arranged completely in the intermediate piece receptacle 32, ie it does not protrude from it.
  • the retaining pin 26 completely passes through the intermediate piece 31 in the direction of a rotation axis 34 about which the retaining pin 26 is rotatably mounted on the housing wall 27 by means of the intermediate piece 31 .
  • the retaining pin 26 is supported on a base 35 of the intermediate piece receptacle 32 . Accordingly, the retaining pin 26 is supported in the radial direction with respect to the axis of rotation 34 only indirectly via the intermediate piece 31 on the housing wall 27 and in the axial direction directly on the housing wall 27 .
  • the holding pin 26 has a projection 36 which starts from a base body 37 of the intermediate piece 31 .
  • the base body 37 is preferably continuously cylindrical, in particular continuously circular-cylindrical.
  • a support part (not designated in more detail) extends from the base body 37 .
  • the filling piece 11 is supported on the retaining pin 26 on the supporting part or the filling piece 11 is fastened to the retaining pin 26 via the supporting part.
  • the projection 36 like the base body 37, can be cylindrical or circular-cylindrical. In any case, it has smaller dimensions in the radial direction with respect to the axis of rotation 34 than the base body 37.
  • the projection 36 is arranged centered with respect to the base body 37 and/or the axis of rotation 34.
  • the retaining pin 26 is supported on the bottom 35 of the intermediate piece receptacle 32 via the projection 36 . This allows the retaining pin 26 to tilt within the retaining pin receptacle 33 within a certain retaining pin play.
  • the web 38 has a wall thickness that corresponds to at least 50% of a wall thickness of the intermediate piece 31, but is preferably greater. This ensures that the web 38 and thus the housing wall 27 is not deformed and thus damaged by forces introduced into the housing wall 27 via the retaining pin 26 .
  • the intermediate piece 31 is preferably pressed into the intermediate piece receptacle 32, ie arranged in it with a press fit. Accordingly, the intermediate piece 31 is non-positively fixed with respect to the housing wall 27, namely in particular in the circumferential direction with respect to the axis of rotation 34. Additionally or alternatively, it can be provided that the intermediate piece 31 is fastened to the housing wall 27 in a form-fitting manner, in particular by a rotational movement of the intermediate piece 31 in turn of the intermediate piece receptacle 32 in the circumferential direction.
  • a fluid guide groove 39 which is merely indicated here, to be formed in the intermediate piece 31 on its side facing the holding pin 26 .
  • This serves to transport dirt particles out of the intermediate piece receptacle 32 by fluid flowing in the fluid guide groove 39 .
  • the retaining pin receptacle 33 or a bearing space present in the radial direction between the intermediate piece 31 and the retaining pin 26 is supplied with pressurized fluid, for example via a fluid line 40 which is only indicated schematically here and which fluidly connects the bearing space to the pressure field 29.
  • An inner wall 41 of the intermediate piece 31, against which the retaining pin 26 rests at least temporarily and/or at least in regions, is particularly preferably provided with a coating and/or a surface structure.
  • the coating is in particular a polymer coating, particularly preferably a polytetrafluoroethylene coating.
  • Such a coating is preferably designed in such a way as to reduce the friction between the retaining pin 26 and the intermediate piece 31 and correspondingly achieve low-friction rotary mounting of the retaining pin 26 on the housing wall 27 .
  • the surface structure is designed, for example, such that fluid from the fluid chamber 10 between the retaining pin 26 and the Intermediate piece 31, ie in the holding pin receptacle 33, is conveyed. This also improves the bearing of the retaining pin 26 due to reduced friction.
  • the surface structure is preferably characterized by elevations and depressions with a height in the micrometer range, so that the surface structure can also be referred to as a micro surface structure.
  • the surface structure is formed in particular by honing or by long-stroke honing and is in particular designed analogously to the surface structure of a cylinder liner.
  • the configuration of the internal gear fluid machine 1 described enables operation at high power levels, in particular at high pressures and/or at high speeds and/or pressure gradients, without realizing the housing wall 27 from a stronger material. Rather, the retaining pin 26 is reliably mounted on the housing wall 27 by means of the intermediate piece 31, so that the housing wall 27 cannot be deformed even at high power levels. As a result of the measures described, the service life of the internal gear fluid machine 1 is extended in this respect, while at the same time it can be or remains inexpensive to produce.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradfluidmaschine mit einem eine Außenverzahnung aufweisenden und um eine erste Drehachse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem eine mit der Außenverzahnung in einem Eingriffsbereich bereichsweise kämmende Innenverzahnung aufweisenden und um eine von der ersten Drehachse verschiedene zweite Drehachse drehbar gelagerten zweiten Zahnrad, wobei zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad abseits des Eingriffsbereichs ein Füllstück (angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung und andererseits an der Innenverzahnung anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad vorliegenden Fluidraum in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer zu unterteilen, und wobei in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse beidseitig des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads Gehäusewände eines Maschinengehäuses der Innenzahnradfluidmaschine angeordnet sind und das Füllstück mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände angreifenden Haltestifts an dem Maschinengehäuse gelagert ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Haltestift über wenigstens ein Zwischenstück an der Gehäusewand drehbar gelagert ist, wobei die Gehäusewand aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial besteht. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Innenzahnradfluidmaschine.

Description

BESCHREIBUNG
Innenzahnradfluidmaschine sowie Verfahren zum Herstellen einer Innenzahnradfluidmaschine
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradfluidmaschine, mit einem eine Außenverzahnung aufweisenden und um eine erste Drehachse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem eine mit der Außenverzahnung in einem Eingriffsbereich bereichsweisen kämmende Innenverzahnung aufweisenden und um eine von der ersten Drehachse verschiedene zweite Drehachse drehbar gelagerten zweiten Zahnrad, wobei zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad abseits des Eingriffsbereichs ein Füllstück angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung und andererseits an der Innenverzahnung anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad vorliegenden Fluidraum in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer zu unterteilen, und wobei in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse beidseitig des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads Gehäusewände eines Maschinengehäuses der Innenzahnradfluidmaschine angeordnet sind und das Füllstück mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände angreifenden Haltestifts an dem Maschinengehäuse gelagert ist.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 199 30 911 CI bekannt. Diese beschreibt eine Innenzahnradfluidmaschine für Reversierbetrieb in geschlossenem Kreislauf; mit einem außenverzahnten Ritzel; mit einem innenverzahnten Hohlrad, das mit dem Ritzel kämmt, mit einem Gehäuse, mit einer Füllung, die den sichelförmigen Raum zwischen Ritzel und Hohlrad ausfüllt; die Füllung umfasst zwei baugleiche Füllstücke; es ist ein Anschlagstift vorgesehen, der im Gehäuse gelagert ist und gegen den sich die Füllstücke mit ihren Stirnflächen abstützen. Dabei sind beidseits des Ritzels Axialscheiben vorgesehen. Zwischen der Außenseite einer jeden Axialscheibe und der betreffenden Gehäusewand ist jeweils ein Axial druckfei d vorgesehen, und zwischen der Innenseite einer jeden Axialscheibe und dem Ritzel ist jeweils ein Steuerfeld vorgesehen. An das Steuerfeld ist jeweils mindestens ein Steuerschlitz angeschlossen, der sich gegen sein freies Ende hin verjüngt.
Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 10 2008 053 318 Al eine reversibel betreibbare Zahnradmaschine, umfassend ein Gehäuse, in dem zwei Zahnräder angeordnet sind. Eine erste Lagerkammer und eine zweite Lagerkammer sind vorgesehen, wobei in einer ersten Betriebsrichtung der Zahnradmaschine die erste Lagerkammer und in einer entgegengesetzten zweiten Betriebsrichtung die zweite Lagerkammer mit einem Hydraulikfluiddruck beaufschlagt ist und ein hydrostatisches Lager für ein Zahnrad ausbildet. Weiterhin wird ein Fahrzeuglenksystem beschrieben, umfassend einen Hydraulikkreis, einen Hydraulikzylinder und eine Zahnradmaschine, die als Pumpe arbeitet und in ihrer ersten Betriebsrichtung eine erste Arbeitskammer und in ihrer zweiten Betriebsrichtung eine zweite Arbeitskammer des Hydraulikzylinders mit Hydraulikdruck beaufschlagt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Innenzahnradfluidmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Innenzahnradfluidmaschinen Vorteile aufweist, insbesondere über eine längere Lebensdauer beziehungsweise höhere Dauerfestigkeit verfügt und zudem weiterhin kostengünstig herstellbar ist.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Innenzahnradfluidmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Haltestift über wenigstens ein Zwischenstück an der Gehäusewand drehbar gelagert ist, wobei die Gehäusewand aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial besteht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Innenzahnradfluidmaschine stellt insbesondere eine Fluidfördereinrichtung dar und dient insoweit dem Fördern eines Fluids, beispielsweise einer Flüssigkeit oder eines Gases. Hierzu verfügt die Innenzahnradfluidmaschine über zwei Zahnräder, nämlich über das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad. Das erste Zahnrad kann auch als Ritzel und das zweite Zahnrad auch als Hohlrad bezeichnet werden. Das Ritzel weist die Außenverzahnung und das Hohlrad die Innenverzahnung auf. Die Außenverzahnung und die Innenverzahnung greifen in Umfangsrichtung gesehen bereichsweise ineinander ein, kämmen also bereichsweise miteinander, nämlich in dem Eingriffsbereich. Die beiden Zahnräder sind zur Fluidförderung vorgesehen und aus diesem Grund derart ausgestaltet, dass sie bei einer Drehbewegung zum Fördern des Fluids Zusammenwirken und hierbei ineinander eingreifen beziehungsweise miteinander kämmen.
Das erste Zahnrad ist vorzugsweise mit einer Maschinenwelle beziehungsweise Antriebswelle der Innenzahnradfluidmaschine gekoppelt, vorzugsweise zum einen starr und/oder zum anderen lösbar oder permanent. Die Kopplung kann also einerseits starr ausgeführt sein. Andererseits ist sie entweder lösbar oder permanent ausgestaltet. Im Falle des lösbaren Koppelns liegt zum Beispiel ein Steckritzel vor, das auf die Antriebswelle aufgesteckt und beschädigungsfrei von dieser lösbar ist. Bevorzugt verfügt das Steckritzel über eine Innenverzahnung, die mit einer Außenverzahnung der Maschinenwelle zum antriebstechnischen Koppeln des Steckritzels mit der Maschinenwelle zusammenwirkt. Beispielsweise ist das erste Zahnrad mittels der Maschinenwelle in einem Maschinengehäuse der Innenzahnradfluidmaschine drehbar gelagert. Bevorzugt ist das erste Zahnrad auf der Maschinenwelle angeordnet, sodass es während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine stets dieselbe Drehzahl aufweist wie die Maschinenwelle.
Sowohl das erste Zahnrad als auch das zweite Zahnrad sind in dem Maschinengehäuse angeordnet und in diesem drehbar gelagert. Das erste Zahnrad ist hierbei um die erste Drehachse drehbar gelagert, wohingegen das zweite Zahnrad um die zweite Drehachse drehbar gelagert ist. Die erste Drehachse kann auch als Ritzeldrehachse und die zweite Drehachse als Hohlraddrehachse bezeichnet werden. Im Querschnitt gesehen, also in einer senkrecht auf den Drehachsen stehenden Schnittebene, ist das erste Zahnrad in dem zweiten Zahnrad angeordnet, nämlich derart, dass die Außenverzahnung des ersten Zahnrads in dem Eingriffsbereich mit der Innenverzahnung des zweiten Zahnrads kämmt beziehungsweise mit dieser in Eingriff steht. Das bedeutet, dass eine Drehbewegung des ersten Zahnrads unmittelbar auf das zweite Zahnrad und umgekehrt eine Drehbewegung des zweiten Zahnrads unmittelbar auf das erste Zahnrad übertragen wird.
Der Eingriffsbereich ist beispielsweise gehäusefest angeordnet, dreht sich also nicht mit dem ersten Zahnrad beziehungsweise dem zweiten Zahnrad mit. In dem Eingriffsbereich greift ein Zahn einer der Verzahnungen in einen Zahnzwischenraum der jeweils anderen der Verzahnungen ein. Der Zahnzwischenraum ist in Umfangsrichtung von Zähnen der jeweiligen Verzahnung begrenzt. Beispielsweise greift ein Zahn der Innenverzahnung in einen Zahnzwischenraum der Außenverzahnung oder umgekehrt ein Zahn der Außenverzahnung in einen Zahnzwischenraum der Innenverzahnung ein. In dem Eingriffsbereich wirken die Innenverzahnung und die Außenverzahnung insoweit dichtend zusammen.
Andererseits des Eingriffsbereichs, also vorzugsweise auf der dem Eingriffsbereich bezüglich der ersten Drehachse und/oder der zweiten Drehachse diametral gegenüberliegenden Seite, ist das Füllstück angeordnet. Das Füllstück liegt zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad oder anders ausgedrückt zwischen der Außenverzahnung des ersten Zahnrads und der Innenverzahnung des zweiten Zahnrads vor. Das Füllstück ist also in einem Fluidraum angeordnet, welcher in radialer Richtung nach innen von dem ersten Zahnrad und in radialer Richtung nach außen von dem zweiten Zahnrad begrenzt ist, jeweils bezüglich der ersten Drehachse beziehungsweise der zweiten Drehachse.
Das Füllstück liegt einerseits an der Außenverzahnung und andererseits an der Innenverzahnung an. Genauer gesagt liegt das Füllstück dichtend an Zahnköpfen der Außenverzahnung und dichtend an Zahnköpfen der Innenverzahnung an, um den Fluidraum in die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer zu unterteilen. Jede der beiden Fluidkammem ist in Umfangsrichtung gesehen also einerseits von dem Füllstück und andererseits durch das dichte Ineinandergreifen der Außenverzahnung und der Innenverzahnung in dem Eingriffsbereich begrenzt.
In Abhängigkeit von einer Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine dient eine der Fluidkammem als Saugkammer und die jeweils andere der Fluidkammem als Druckkammer. Ist die Innenzahnradfluidmaschine als Pumpe ausgestaltet oder wird als Pumpe betrieben, so wird der jeweiligen Saugkammer Fluid zugeführt, welches die Innenzahnradfluidmaschine in Richtung der Druckkammer beziehungsweise in die Druckkammer fördert. Die Saugkammer kann entsprechend auch als Eintrittskammer und die Druckkammer als Austrittskammer bezeichnet werden; entscheidend ist, dass das Fluid während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine stets von der Eintrittskammer in Richtung der Austrittskammer gefördert wird. Der in der Eintrittskammer vorliegende Druck ist bei dem Betrieb als Pumpe stets niedriger als der Druck in der Austrittskammer. Selbstverständlich kann jedoch bereits der Druck in der Eintrittskammer (deutlich) größer als ein Umgebungsdruck sein. Zum Beispiel wird mit Hilfe der Innenzahnradfluidmaschine unter Druck stehendes Fluid von der Eintrittskammer in Richtung der Austrittskammer gefördert.
Liegt hingegen die Innenzahnradfluidmaschine als Motor vor, beziehungsweise wird als Motor betrieben, so wird der Druckkammer Fluid zugeführt, welches unter Bewirkung einer Drehbewegung der Zahnräder in die Saugkammer eintritt. In diesem Fall liegt die Druckkammer als Eintrittskammer und die Saugkammer als Austrittskammer vor; der in der Eintrittskammer vorliegende Druck ist höher als der Druck in der Austrittskammer. Im Rahmen dieser Beschreibung wird nicht ausdrücklich auf den Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine als Motor eingegangen, sondern die Innenzahnradfluidmaschine und ihre Funktion werden für den Betrieb als Pumpe erläutert. Selbstverständlich ist jedoch auch die Verwendung als Motor möglich und die Ausführungen sind analog auf eine solche Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine beziehungsweise eine solche Verwendung anwendbar. Grundsätzlich sei daraufhingewiesen, dass im Rahmen dieser Beschreibung die Saugkammer auch als Niederdruckkammer und die Druckkammer auch als Hochdruckkammer bezeichnet werden können. Analog hierzu entspricht die Saugseite der Innenzahnradfluidmaschine einer Niederdruckseite und die Druckseite einer Hochdruckseite. Unter dem Begriff „Niederdruck“ und „Hochdruck“ ist hierbei keine Einschränkung auf ein bestimmtes Druckniveau zu verstehen; vielmehr ist lediglich relativ gesehen der Druck in der Hochdruckkammer beziehungsweise auf der Hochdruckseite höher als der Druck in der Niederdruckkammer beziehungsweise auf der Niederdruckseite.
Bevorzugt ist das Füllstück mehrteilig ausgestaltet und weist insoweit mehrere Segmente auf. Die Segmente des Füllstücks sind in radialer Richtung nebeneinander angeordnet, sodass also ein erstes Segment auf der dem ersten Zahnrad zugewandten Seite eines zweiten Segments und umgekehrt das zweite Segment auf der dem zweiten Zahnrad zugewandten Seite des ersten Segments angeordnet ist. Das erste Segment liegt hierbei an dem ersten Zahnrad beziehungsweise dessen Außenverzahnung und das zweite Segment an dem zweiten Zahnrad beziehungsweise an der Innenverzahnung des zweiten Zahnrads dichtend an.
Die beiden Segmente sind vorzugsweise in radialer Richtung gegeneinander verlagerbar. Besonders bevorzugt wird ein zwischen ihnen vorliegender Spalt während eines Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine derart mit Fluiddruck beaufschlagt, dass das erste Segment in Richtung des ersten Zahnrads und das zweite Segment in Richtung des zweiten Zahnrads gedrängt wird, sodass die Segmente an dem jeweiligen Zahnrad beziehungsweise den Zahnköpfen der entsprechenden Verzahnung dichtend anliegen. Die Innenzahnradfluidmaschine ist somit radial kompensiert beziehungsweise in radialer Richtung spaltkompensiert. Jedes der Segmente kann nochmals weiter in Segmente unterteilt werden. Beispielsweise ist also das erste Segment einstückig oder besteht aus wenigstens zwei Teilsegmenten und/oder das zweite Segment ist einstückig und besteht aus wenigstens zwei Segmenten. Auch diese Segmente des Füllstücks sind bevorzugt gegeneinander verlagerbar gelagert, können also unabhängig voneinander verlagert werden. Hierdurch wird eine besonders effektive Spaltkompensation erzielt.
Falls die Segmente nochmals in weitere Segmente unterteilt sind, so sind diese weiteren Segmente vorzugsweise in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Beispielsweise weisen hierbei die weiteren Segmente in Umfangsrichtung dieselbe Erstreckung auf und/oder sind symmetrisch zueinander ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht einen bidirektionalen Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine, also eine beliebige Drehrichtung. Die Innenzahnradfluidmaschine ist insoweit nicht auf eine bestimmte Drehrichtung festgelegt, sondern die Drehrichtung kann während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine gewechselt werden. Eine solche Innenzahnradfluidmaschine kann aufgrund der dann bevorzugt vorliegenden vier Segmente auch als Viersegment-Innenzahnradfluidmaschine bezeichnet werden. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass ein bidirektionaler Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine ohne radiale Spaltkompensation realisiert ist. In diesem Fall liegen die beiden Segmente bevorzugt in Umfangsrichtung nebeneinander vor und sind jeweils einstückig ausgestaltet. Ebenfalls ist es möglich, dass das gesamte Füllstück einstückig vorliegt.
Die Innenzahnradfluidmaschine verfügt über das Maschinengehäuse. Die beiden Zahnräder der Innenzahnradfluidmaschine sind zwischen Gehäusewänden des Maschinengehäuses angeordnet, nämlich in axialer Richtung bezüglich einer der Drehachsen gesehen. Eine der Gehäusewände liegt also auf einer ersten Seite der Zahnräder und eine zweite der Gehäusewände auf einer der ersten Seite in axialer Richtung gegenüberliegenden zweiten Seite der Zahnräder vor, sodass die Gehäusewände die Zahnräder in axialer Richtung gesehen zwischen sich aufnehmen. Insbesondere ist ein zwischen den Gehäusewänden und den Zahnrädern verbleibender Spalt derart klein bemessen, dass die Gehäusewände eine hinreichende Abdichtung des Fluidraums beziehungsweise der Fluidkammem bewirken. Beispielsweise sind die Zahnräder an und/oder in dem Maschinengehäuse gelagert.
Die Gehäusewände sind beispielsweise über einen Grundkörper des Maschinengehäuses miteinander verbunden, wobei der Grundkörper die beiden Zahnräder in Umfangsrichtung zumindest teilweise, bevorzugt jedoch vollständig, umgreift. Es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Gehäusewände und der Grundkörper einstöckig und materialeinheitlich ausgestaltet sind. In diesem Fall stellen der Grundkörper und die jeweilige Gehäusewand gemeinsam ein topfartiges Element dar, dessen Innenraum mit der jeweils anderen Gehäusewand verschlossen ist.
Bevorzugt weist wenigstens eine der Gehäusewände einen Durchbruch für die Maschinenwelle der Innenzahnradfluidmaschine auf, mit welcher das erste Zahnrad und/oder das zweite Zahnrad antriebstechnisch gekoppelt sind. Ist eine solche Ausnehmung in lediglich einer der Gehäusewände vorgesehen, so ist die jeweils andere der Gehäusewände durchgehend und ununterbrochen ausgestaltet, sodass sie den Innenraum fluiddicht abschließt. Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Maschinenwelle beide Gehäusewände durchgreift, sodass entsprechend in jeder der Gehäusewände jeweils eine entsprechende Ausnehmung ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine erlaubt es beispielsweise, an die Maschinenwelle einerseits des Maschinengehäuses eine Antriebsmaschine mit der Maschinenwelle antriebstechnisch zu koppeln und andererseits eine weitere Einrichtung, insbesondere eine weitere Innenzahnradfluidmaschine, an die Maschinenwelle anzuschließen. In diesem Fall ist die weitere Einrichtung über die Innenzahnradfluidmaschine beziehungsweise ihre Maschinenwelle von der Antriebseinrichtung antreibbar, sodass schlussendlich die Innenzahnradfluidmaschine und die weitere Einrichtung gemeinsam von der Antriebseinrichtung angetrieben werden.
Das Füllstück ist ebenfalls in dem Maschinengehäuse angeordnet und liegt bevorzugt größtenteils in dem Grundelement vor. Es ist in axialer Richtung gesehen beidseitig an dem Maschinengehäuse gelagert, insbesondere beweglich beziehungsweise drehbar gelagert. Die drehbare Lagerung ermöglicht eine Anpassung der Position des Füllstücks an den momentanen Betriebszustand der Innenzahnradfluidmaschine und auch einen Ausgleich von Verschleiß, der während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine über der Zeit auftritt. Zur Lagerung des Füllstücks dient der wenigstens eine Haltestift, der an zumindest einer der Gehäusewände angreift.
Es kann vorgesehen sein, dass das Füllstück sich lediglich an dem Haltestift abstützt, insbesondere in Umfangsrichtung, also grundsätzlich nicht starr an dem Haltestift befestigt, sondern gegenüber diesem beweglich ist. Beispielsweise verfügt der Haltestift hierzu eine Stützfläche, insbesondere eine durchgehend ebene Stützfläche, an der sich das Füllstück über eine Gegenstützfläche des Füllstücks abstützt. Das Abstützen erfolgt insbesondere vollflächig. Das bedeutet, dass die gesamte Stützfläche an der Gegenstützfläche anliegt, besonderes bevorzugt durchgehend an der gesamten Gegenstützfläche anliegt. Alternativ kann das Füllstück jedoch auch starr an dem Haltestift befestigt sein, insbesondere formschlüssig und/oder stoffschlüssig oder einstückig und/oder materialeinheitlich mit ihm ausgeführt sein.
Beispielsweise greift der Haltestift unmittelbar in eine Haltestiftaufnahme des Maschinengehäuses ein, die in einer der Gehäusewände ausgebildet ist, beziehungsweise greift unmittelbar an der Gehäusewand an. Vorzugsweise ist der Haltestift in der Haltestiftaufnahme drehbar gelagert, sodass die Verlagerbarkeit des Füllstücks gewährleistet ist. Grundsätzlich ist es das Ziel, die Innenzahnradfluidmaschine für höhere Drehzahlen, höhere Drücke sowie höhere Drehzahl- und Druckgradienten beziehungsweise allgemein für eine höhere Leistung einzusetzen und entsprechend zu ertüchtigen. Bei der Verwendung der Innenzahnradfluidmaschine bei hohen Leistungen kann es jedoch - falls das Maschinengehäuse nicht entsprechend ausgelegt ist - zu einer Überbelastung des Maschinengehäuses durch den Haltestift und dadurch zu einer Beschädigung der Innenzahnradfluidmaschine kommen. Aus diesem Grund wird teilweise das Maschinengehäuse aus einem Material hergestellt, welches eine hinreichend hohe Festigkeit aufweist. Dies führt jedoch zu hohen Kosten bei der Herstellung der Innenzahnradfluidmaschine.
Aus diesem Grund ist es nun vorgesehen, dass der Haltestift nicht unmittelbar an der Gehäusewand angreift, sondern über das wenigstens eine Zwischenstück an dieser drehbar gelagert ist. In anderen Worten greift der Haltestift - zumindest bereichsweise oder alternativ vollständig - nicht unmittelbar, sondern lediglich mittelbar über das Zwischenstück an der Gehäusewand an. Um eine kostengünstige Herstellung bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit der Innenzahnradfluidmaschine zu gewährleisten, besteht die Gehäusewand aus dem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus dem Zwischenstückmaterial, das von dem Gehäusewandmaterial verschieden ist. Das Zwischenstückmaterial ist dabei derart gewählt, dass es den von dem Haltestift auf das Zwischenstück ausgeübten Belastungen dauerhaft beziehungsweise über die komplette vorgesehene Lebensdauer der Innenzahnradfluidmaschine standhält. Beispielsweise besteht der Haltestift aus einem Haltestiftmaterial, die Gehäusewand aus dem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus dem Zwischenstückmaterial. Es kann vorgesehen sein, dass das Zwischenstückmaterial gleich dem Haltestiftmaterial ist. In jedem Fall ist jedoch das Gehäusewandmaterial von dem Zwischenstückmaterial verschieden.
Das Zwischenstück ist zudem derart an der Gehäusewand angeordnet, dass die von dem Haltestift auf das Zwischenstück aufgebrachten Kräfte zuverlässig und ohne Beschädigung der Gehäusewand in die Gehäusewand eingeleitet werden. Mittels des Zwischenstücks werden die von dem Haltestift ausgeübten Kräfte insoweit verteilt und gleichmäßiger in die Gehäusewand eingeleitet als dies mit dem unmittelbar an der Gehäusewand angreifenden Haltestift möglich wäre. Das Vorsehen des Zwischenstücks ermöglicht die Verwendung eines kostengünstigen Gehäusewandmaterials und dennoch das Betreiben der Innenzahnradfluidmaschine mit hoher Leistung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zusätzlich zu dem Haltestift ein weiterer Haltestift vorliegt, mittels welchem das Füllstück an einer der Gehäusewand gegenüberliegenden weiteren der Gehäusewände gelagert ist, wobei der weitere Haltestift über wenigstens ein weiteres Zwischenstück an der weiteren Gehäusewand drehbar gelagert ist. Das Füllstück ist also nicht allein mittels des Haltestifts, sondern mittels mehrere Haltestifte an dem Maschinengehäuse drehbar gelagert. Für den weiteren Haltestift gilt bevorzugt das für den Haltestift gesagte; für das weitere Zwischenstück gelten weiter bevorzugt die Ausführungen für das Zwischenstück analog. Der Haltestift und der weitere Haltestift liegen in axialer Richtung bezüglich einer der Drehachsen auf gegenüberliegenden Seiten des Füllstücks vor beziehungsweise greifen auf gegenüberliegenden Seiten an diesem an. Über den Haltestift ist das Füllstück an der Gehäusewand und über den weiteren Haltestift an der weiteren Gehäusewand drehbar gelagert, vorzugsweise um eine gemeinsame Drehachse. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine kostengünstige und kompakte Ausführungsform der Innenzahnradfluidmaschine.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltestift sowohl an der Gehäusewand als auch an der weiteren Gehäusewand mittels des Zwischenstücks und des weiteren Zwischenstücks drehbar gelagert ist. Bei einer solchen Ausgestaltung erstreckt sich also der Haltestift von dem Zwischenstück bis hin zu dem weiteren Zwischenstück und ist auf gegenüberliegenden Seiten an der Gehäusewand und der weiteren Gehäusewand drehbar gelagert. Es ist insoweit vorgesehen, dass sich der Haltestift von dem Zwischenstück bis hin zu dem weiten Zwischenstück erstreckt. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht einen Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine mit besonders hoher Leistung, da eine sehr widerstandsfähige Lagerung des Füllstücks an dem Maschinengehäuse beziehungsweise den Zwischenwänden des Maschinengehäuses realisiert ist, die das Füllstück zuverlässig mit dem Maschinengehäuse verbindet.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Haltestiftmaterial des Haltestifts einen größeren oder zumindest denselben Wert einer Materialkenngröße aufweist wie das Zwischenstückmaterial, und/oder dass das Zwischenstückmaterial einen größeren Wert der Materialkenngröße aufweist wie das Gehäusewandmaterial. Als Materialkenngröße kommt beispielsweise das Elastizitätsmodul, die Zugfestigkeit, die Streckgrenze, die 0,2 %-Dehngrenze oder die Elastizitätsgrenze zum Einsatz. Unter dem Wert der Materialkenngröße ist der Wert für das jeweilige Material zu verstehen. Es ist also beispielsweise vorgesehen, dass das Haltestiftmaterial einen größeren oder zumindest dasselbe Elastizitätsmodul aufweist wie das Zwischenstückmaterial, wobei anstelle des Elastizitätsmoduls selbstverständlich auch eine der anderen Materialkenngrößen verwendet werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist der Elastizitätsmodul des Zwischenstückmaterials größer als der Elastizitätsmodul des Gehäusewandmaterials, wobei auch hier anstelle des Elastizitätsmoduls jede der anderen Materialkenngrößen verwendbar ist. Dies ermöglicht eine besonders hohe Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine, insbesondere auch bei hoher Leistung. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäusewandmaterial Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und/oder das Zwischenstückmaterial Vergütungsstahl, insbesondere Nitrierstahl, und/oder das Haltestiftmaterial Stahl ist. Um eine besonders kostengünstige und leichte Ausführungsform der Innenzahnradfluidmaschine zu realisieren, soll als Gehäusewandmaterial ein Leichtmetall verwendet werden, nämlich Aluminium beziehungsweise eine Aluminiumlegierung. Dieses Gehäusewandmaterial weist üblicherweise jedoch einen Wert der Materialkenngröße auf, welcher nicht hinreichend ist, um einen zuverlässigen Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine bei hoher Leistung zu ermöglichen, falls der Haltestift unmittelbar an der Gehäusewand angreift. Aus diesem Grund kommt - wie beschrieben - das Zwischenstück zum Einsatz. Dieses besteht bevorzugt aus einem hochfesten Material, nämlich aus Vergütungsstahl. Als Vergütungsstahl wird besonders bevorzugt Nitrierstahl verwendet, beispielsweise nitrierter oder unnitrierter Nitrier stahl.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltestift in eine Haltestiftaufnahme des Zwischenstücks und das Zwischenstück in eine Zwischenstückaufnahme der Gehäusewand eingreift. Die Zwischenstückaufnahme liegt als in der Gehäusewand ausgebildete Vertiefung vor. Die Zwischenstückaufnahme durchgreift die Gehäusewand lediglich teilweise und ist in die von den Zahnrädern in axialer Richtung abgewandte Richtung von einem Boden begrenzt. In der Zwischenstückaufnahme ist das Zwischenstück angeordnet. Das Zwischenstück wiederum weist die Haltestiftaufnahme auf, in welcher der Haltestift teilweise angeordnet ist. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der Haltestift in axialer Richtung bis in die Zwischenstückaufnahme hineinragt und insoweit teilweise in ihr angeordet ist.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist bevorzugt das Zwischenstück vollständig in der Zwischenstückaufnahme aufgenommen, ragt also nicht aus der Zwischenstückaufnahme heraus. Alternativ steht das Zwischenstück über die Zwischenstückaufnahme über, um einen besonders zuverlässigen Schutz der Gehäusewand vor den auf den Haltestift wirkenden Kräften zu realisieren. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Zwischenstück über die Zwischenstückaufnahme übersteht und die Haltestiftaufnahme derart an beziehungsweise in dem Zwischenstück angeordnet beziehungsweise ausgestaltet ist, dass der Haltestift vollständig außerhalb der Zwischenstückaufnahme vorliegt. Bei einer solchen Ausgestaltung hält das Zwischenstück den Haltestift insoweit außerhalb der Zwischenstückaufnahme und entsprechend beabstandet von der Gehäusewand. Jede der beschriebenen Ausführungsformen ermöglicht die Realisierung der bereits beschriebenen Vorteile. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein zwischen dem Haltestift und einer die Haltestiftaufnahme begrenzenden Innenwand des Zwischenstücks vorliegendes Haltestiftradialspiel von einem zwischen einer Außenwand des Zwischenstücks und der die Zwischenstückaufnahme begrenzenden Gehäusewand vorliegenden Zwischenstückradialspiel verschieden ist. Das Haltestiftradialspiel und das Zwischenstückradialspiel liegen bei in der Haltestiftaufnahme angeordnetem Haltestift und bei in der Zwischenstückaufnahme angeordnetem Zwischenstück vor. Das Haltestiftradialspiel beschreibt ein Spiel des Haltestifts in der Haltestiftaufnahme in radialer Richtung; das Zwischenstückradialspiel beschreibt ein Spiel des Zwischenstücks in der Zwischenstückaufnahme, ebenfalls in radialer Richtung. Das Haltestiftradialspiel und das Zwischenstückradialspiel sind voneinander verschieden. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass eines der Radialspiele gleich null ist, sodass das jeweilige Element in der entsprechenden Aufnahme starr gehalten ist.
Vorzugsweise ist das Zwischenstück unbeweglich, also ohne Zwischenstückradialspiel, in der Zwischenstückaufnahme angeordnet und entsprechend an der Gehäusewand gehalten. Das Haltestiftradialspiel ist hierbei größer als null, sodass der Haltestift mit Spiel in der Haltestiftaufnahme vorliegt. Das Haltestiftradialspiel ist beispielsweise derart gewählt, dass es eine Drehbewegung des Haltestifts in der Haltestiftaufnahme um eine Haltestiftdrehachse zulässt. Vorzugsweise entspricht das Haltestiftradialspiel einer Anordnung des Haltestifts in dem Zwischenstück mit einer H7 -Passung.
Alternativ kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass der Haltestift starr mit dem Zwischenstück verbunden ist, also unbeweglich in der Haltestiftaufnahme angeordnet ist. In diesem Fall ist das Haltestiftradialspiel gleich null, wohingegen das Zwischenstückradialspiel größer als null ist, sodass das Zwischenstück beweglich, insbesondere drehbar, in der Zwischenstückaufnahme angeordnet ist. Ebenfalls ist es selbstverständlich möglich, dass sowohl das Haltestiftmaterialspiel als auch das Zwischenstückradialspiel größer als null sind, sodass sowohl der Haltestift in der Haltestiftaufnahme als auch das Zwischenstück in der Zwischenstückaufnahme mit Spiel angeordnet sind. In jedem Fall können die bereits erwähnten Vorteile ohne weiteres erzielt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Haltestiftradialspiel mindestens 0,02 mm und/oder höchstens 0,06 mm beträgt, und/oder dass das Zwischenstück spielfrei an der Gehäusewand befestigt ist. Das Haltestiftradialspiel beträgt also wenigstens 0,02 mm, bevorzugt mehr als 0,02 mm. Insoweit kann das Haltestiftradialspiel insbesondere mindestens 0,03 mm oder mindestens 0,04 mm betragen. Zusätzlich oder alternativ ist das Haltestiftradialspiel höchstens 0,06 mm groß oder kleiner als 0,06 mm. Vorzugsweise beträgt das Haltestiftradialspiel höchstens 0,05 mm oder höchstens 0,04 mm. Derartige Dimensionen des Haltestiftradialspiels ermöglichen eine zuverlässige bewegliche Lagerung des Füllstücks an dem Maschinengehäuse.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück eine hohlzylinderförmige Lagerbüchse oder ein Blechwalzteil ist. Grundsätzlich ist das Zwischenstück bevorzugt hohlzylinderförmig, besonders bevorzugt hohlkreiszylinderförmig. Als Zwischenstück wird beispielsweise eine herkömmliche Lagerbüchse verwendet, wie sie auch in einem Gleitlager zum Einsatz kommen kann. Dies ist insbesondere der Fall, falls die Innenzahnradfluidmaschine für lediglich geringe Belastungen ausgelegt ist. Die Lagerbüchse kann beispielsweise vollständig und durchgehend aus Bronze, Sinterbronze, Stahl oder Kunststoff bestehen oder wenigstens eines dieser Materialien aufweisen. Selbstverständlich kann die Lagerbüchse auch aus einem Verbundmaterial hergestellt sein.
Alternativ oder zusätzlich liegt das Zwischenstück als Blechwalzteil vor, ist also durch Walzen hergestellt. Beispielsweise wird hierbei ein zunächst planes Blech derart bearbeitet, dass zwei zuvor voneinander fortgewandte Endkanten des Blechs nunmehr einander gegenüberliegen und insoweit einen Spalt zwischen sich einschließen. Der Spalt ist vorzugsweise möglichst klein, insbesondere ist er derart bemessen, dass die Endkanten einen Abstand voneinander von höchstens 0,05 mm oder weniger aufweisen. Besonders bevorzugt liegen die Endkanten unmittelbar aneinander an, sodass der Spalt nicht vorliegt beziehungsweise Abmessungen von null aufweist. Bevorzugt fluchten die beiden Endkanten des Blechs nach dem Walzen miteinander. Die Endkanten sind insoweit nach dem Walzen auf Stoß zueinander angeordnet. Die beschriebenen Ausgestaltungen des Zwischenstücks ermöglichen eine kostengünstige Herstellung der Innenzahnradfluidmaschine.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück mehrteilig ist, insbesondere als geteilte Lagerbüchse vorliegt. Das Zwischenstück setzt sich insoweit aus mehreren Elementen zusammen, welche zunächst separat voneinander vorliegen und nachfolgend beispielsweise kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig aneinander befestigt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die mehreren Teile des Zwischenstücks allein durch die Anordnung des Zwischenstücks in der Zwischenstückaufnahme und/oder die Anordnung des Haltestifts in der Haltestiftaufnahme bezüglich einander festgesetzt sind, also zunächst lose und separat voneinander in die Zwischenstückaufnahme eingesetzt werden. Dies ist insbesondere der Fall, falls das Zwischenstück als geteilte Lagerbüchse vorliegt. Beispielsweise ist das Zwischenstück gleichmäßig geteilt, setzt sich also aus zwei gleichgroßen Teilen zusammen, welche insbesondere in Umfangsrichtung dieselben Erstreckungen aufweisen. Auch eine derartige Ausgestaltung des Zwischenstücks dient vor allem der kostengünstigen Herstellung der Innenzahnradfluidmaschine.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück drehfest an der Gehäusewand befestigt ist, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig. Die drehfeste Befestigung des Zwischenstücks an der Gehäusewand verhindert ein Wandern des Zwischenstücks in der Zwischenstückaufnahme und stellt somit eine gleichbleibende Belastung des Zwischenstücks durch den Haltestift sicher. Die Befestigung erfolgt besonders bevorzugt kraftschlüssig, beispielsweise durch Einpressen des Zwischenstücks in die Zwischenstückaufnahme, und/oder formschlüssig. In letzterem Fall weist das Zwischenstück insbesondere eine Formschlusseinrichtung auf, die formschlüssig mit einer Formschlussgegeneinrichtung der Gehäusewand zusammenwirkt, um das Zwischenstück drehfest an der Gehäusewand zu halten. Die Formschlusseinrichtung liegt beispielsweise in Form eines Formschlussvorsprungs und die Formschlussgegeneinrichtung als den Formschlussvorsprung aufnehmende
Formschlussaufnahme vor oder umgekehrt. Die drehfeste Befestigung des Zwischenstücks an der Gehäusewand ist insbesondere sinnvoll, falls das Zwischenstück mehrteilig ist oder als Blechwalzteil vorliegt. In diesen Fällen wird durch das Festsetzen verhindert, dass der Haltestift einen zwischen den Teilen der Lagerbüchse vorliegenden Spalt beziehungsweise den nach dem Walzen verbleibenden Spalt kraftbeaufschlagt. Hierdurch werden Beschädigungen des Zwischenstücks und mithin in der Innenzahnradfluidmaschine effektiv verhindert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltestift das Zwischenstück vollständig durchgreift und auf seiner dem Füllstück abgewandten Seite an einem Boden der Zwischenstückaufnahme anliegt. In anderen Worten durchgreift der Haltestift das Zwischenstück in axialer Richtung vollständig. Es verfügt über den Vorsprung, der in radialer Richtung abmessungskleiner ist als ein sich an den Vorsprung anschließender Bereich des Haltestifts. Das bedeutet, dass der Haltestift sich in der dem Boden zugewandten Richtung verjüngt. Vorzugsweise betragen die Abmessungen des Vorsprungs in radialer Richtung auf seiner dem Boden zugewandten Seite höchstens 60 %, höchstens 50 % oder höchstens 40 % der Abmessungen eines sich an den Vorsprung unmittelbar anschließenden Grundkörpers des Haltestifts auf seiner dem Vorsprung zugewandten Seite oder der größten Abmessungen des Grundkörpers in radialer Richtung über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung hinweg. Über den Vorsprung stützt sich der Haltestift an dem Boden ab. Dies stellt zum einen eine zuverlässige Lagerung des Füllstücks sicherund zum anderen ermöglicht es ein leichtes Verkippen des Haltestifts bezüglich des Zwischenstücks im Rahmen des Haltestiftradialspiels. Insoweit lässt die beschriebene Ausgestaltung eine Ausgleichsbewegung des Haltestifts und entsprechend des mittels des Haltestifts gelagerten Füllstücks zu, wodurch ein zuverlässiger Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine sichergestellt ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass benachbart zu der Zwischenstückaufnahme eine Öffnung in der Gehäusewand ausgebildet ist, wobei zwischen der Zwischenstückaufnahme und der Öffnung ein Steg ausgebildet ist, der eine Wandstärke aufweist von wenigstens 50 %, wenigstens 75 %, wenigstens 100 %, oder wenigstens 150 % einer Wandstärke des Zwischenstücks. Die Öffnung liegt beispielsweise als Vertiefung vor, ist also auf ihrer den Zahnrädern gewandten Seite von einem Boden begrenzt und durchgreift entsprechend die Gehäusewand in axialer Richtung lediglich teilweise. In diesem Fall stellt die Öffnung beispielsweise ein Druckfeld dar, welches von einer Axialscheibe der Innenzahnradfluidmaschine zumindest teilweise, bevorzugt jedoch vollständig, abgedeckt ist. Während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine wird das Druckfeld zumindest zeitweise mit einem Fluiddruck beaufschlagt, sodass die Axialscheibe in Richtung der Zahnräder gedrängt wird und insbesondere dichtend an diesen anliegt. In diesem Fall liegt eine axiale Spaltkompensation der Innenzahnradfluidmaschine vor.
Alternativ kann die Öffnung auch als Durchtrittsöffnung ausgestaltet sein und insoweit die Gehäusewand in axialer Richtung vollständig durchgreifen. Beispielsweise liegt die Öffnung in diesem Fall als Fluidleitung vor, über welche eine der Fluidkammem der Innenzahnradfluidmaschine an einen Fluidanschluss der Innenzahnradfluidmaschine strömungstechnisch angeschlossen ist. Die Zwischenstückaufnahme und die Öffnung sind von dem Steg separiert. Der Steg ist derart ausgestaltet, dass er gegenüber von dem Haltestift in die Gehäusewand eingeleiteten Kräften beständig ist. Hierzu verfügt er über eine Wandstärke, welche mindestens 50 % der Wandstärke des Zwischenstücks beträgt, bevorzugt jedoch größer ist. Besonders bevorzugt weist die Wandstärke des Stegs wenigstens eine der genannten Größen auf. Hierdurch wird eine hohe Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine realisiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Verhältnis zwischen Abmessungen des Zwischenstücks in radialer Richtung und Abmessungen des Haltestifts in derselben Richtung mindestens 110 %, mindestens 120 %, oder mindestens 125 % beträgt. Unter den Abmessungen sind jeweils die größten Abmessungen in radialer Richtung des jeweiligen Elements über das gesamte Element hinweg zu verstehen, insbesondere in axialer Richtung. Da der Haltestift zumindest im Wesentlichen an der Innenumfangsfläche des Zwischenstücks anliegt, beträgt zusätzlich oder alternativ das Verhältnis zwischen Außenabmessungen des Zwischenstücks und Innenabmessungen des Zwischenstücks mindestens 110 %, mindestens 120 %, oder mindestens 125 %. Hieraus ergibt sich auch die Wandstärke des Zwischenstücks, welche insoweit in Abhängigkeit von Abmessungen des Haltestifts in radialer Richtung gewählt wird. Das bedeutet, dass die Wandstärke des Zwischenstücks umso größer gewählt wird, je größer die Innenzahnradfluidmaschine ist. Auch dies dient dem Erzielen einer hohen Dauerfestigkeit Innenzahnradfluidmaschine.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück auf seiner zumindest bereichsweise und/oder zumindest zeitweise an dem Haltestift anliegenden Innenwand eine Beschichtung aufweist, insbesondere eine Polymerbeschichtung, und/oder dass das Zwischenstück zumindest bereichsweise wärmebehandelt ist. Die Beschichtung ist Bestandteil der Innenwand, wobei die Beschichtung auf der dem Haltestift zugewandten Seite der Innenwand vorliegt. Die Beschichtung ist bevorzugt eine Polymerbeschichtung, insbesondere eine Polytetrafluorethylenbeschichtung. Hierdurch kann ein besonders reibungsarmes Verlagern des Füllstücks gewährleistet werden. Zusätzlich oder alternativ ist das Zwischenstück zumindest bereichsweise wärmebehandelt. Besonders bevorzugt wird die Wärmebehandlung jedenfalls für die Innenwand vorgenommen. Die Wärmebehandlung ist auf eine Härtung des Zwischenstücks und insbesondere der Innenwand gerichtet, sodass die von dem Haltestift auf das Zwischenstück ausgeübten Kräfte keine Beschädigung des Zwischenstücks bewirken können. In jedem Fall wird mit den genannten Ausgestaltungen eine besonders hohe Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine realisiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Innenwand des Zwischenstücks eine, insbesondere durch Honen beziehungsweise Langhubhonen gebildete, Oberflächenstruktur aufweist. Die Oberflächenstruktur dient dem Herstellen einer verbesserten Gleitfähigkeit des Haltestifts bezüglich des Zwischenstücks. Die Oberflächenstruktur ist beispielsweise nach Art der Oberflächenstruktur einer Zylinderlaufbuchse ausgestaltet. Vorzugsweise ist die Oberflächenstruktur derart umgesetzt, dass eine Drehbewegung des Haltestifts bezüglich des Zwischenstücks eine Förderwirkung auf ein Fluid ausübt, insbesondere das in der Innenzahnradfluidmaschine vorliegende Fluid zwischen die Innenwand und den Haltestift fördert, um eine besonders gute Schmierwirkung zu erzielen. Die Oberflächenstruktur wird bevorzugt durch Honen beziehungsweise Langhubhonen auf grundsätzlich bekannte Art und Weise hergestellt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück wenigstens eine Fluidführungsnut aufweist, insbesondere eine in der Innenwand randoffen ausgestaltete Fluidführungsnut. Die Fluidführungsnut ermöglicht ein Strömen eines Fluids zwischen dem Zwischenstück und dem in dem Zwischenstück angeordneten Haltestift hindurch. Vorzugsweise erstreckt sich die Fluidführungsnut über die gesamte Erstreckung des Zwischenstücks in axialer Richtung. Durch die Fluidführungsnut können beispielsweise Verunreinigungen, die sich zwischen dem Zwischenstück und dem Haltestift angesammelt haben, in Richtung anderer Bereiche der Innenzahnradfluidmaschine abgeführt werden. Hierdurch wird die Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine verbessert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltestift in dem Zwischenstück mittels eines hydrostatischen Lagers drehbar gelagert ist, insbesondere mittels eines hydrostatischen Lagers, das durch eine Fluidverbindung zu einem Druckfeld der Innenzahnradfluidmaschine hergestellt ist. Das hydrostatische Lager wird durch eine Fluidbeaufschlagung eines in radialer Richtung zwischen dem Haltestift und der Innenwand des Zwischenstücks vorliegenden Fluidraums gebildet. Vorzugsweise steht der Fluidraum hierzu in strömungstechnischer Verbindung mit einer Fluidquelle. Als Fluidquelle dient beispielsweise das Druckfeld der Innenzahnradfluidmaschine oder alternativ einer der Fluidräume. Die Lagerung mittels des hydrostatischen Lagers verringert eine zwischen dem Haltestift und dem Zwischenstück wirkende Reibungskraft deutlich, sodass wiederum die Lagerung des Haltestifts und damit auch die Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine verbessert werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Innenzahnradfluidmaschine, insbesondere einer Innenzahnradfluidmaschine gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Innenzahnradfluidmaschine ein eine Außenverzahnung aufweisendes und um eine erste Drehachse drehbar gelagertes erstes Zahnrad und ein eine mit der Außenverzahnung in einem Eingriffsbereich bereichsweise kämmende Innenverzahnung aufweisendes und um eine von der ersten Drehachse verschiedene zweite Drehachse drehbar gelagertes zweites Zahnrad aufweist, wobei zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad abseits des Eingriffsbereichs ein Füllstück angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung und andererseits an der Innenverzahnung anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad vorliegenden Fluidraum in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer zu unterteilen, und wobei in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse beidseitig des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads Gehäusewände eines Maschinengehäuses der Innenzahnradfluidmaschine angeordnet sind und das Füllstück mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände angreifenden Haltestifts an dem Maschinengehäuse gelagert wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Haltestift über wenigstens ein Zwischenstück an der Gehäusewand drehbar gelagert wird, wobei die Gehäusewand aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial hergestellt wird.
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Innenzahnradfluidmaschine als auch das Verfahren zu ihrem Herstellen können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Querschnittdarstellung einer Innenzahnradfluidmaschine,
Figur 2 eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines Maschinengehäuses der Innenzahnradfluidmaschine in einer alternativen Ausgestaltung, sowie
Figur 3 eine schematische Längsschnittdarstellung durch den Bereich des Maschinengehäuses. Die Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung einer Innenzahnradfluidmaschine 1, die ein Maschinengehäuse 2 aufweist, in welchem ein erstes Zahnrad 3 und ein zweites Zahnrad 4 drehbar gelagert sind. Das erste Zahnrad 3 kann auch als Ritzel und das zweite Zahnrad 4 als Hohlrad bezeichnet werden. Das erste Zahnrad 3 ist um eine erste Drehachse 5 und das zweite Zahnrad 4 um eine zweite Drehachse 6 drehbar in dem Maschinengehäuse 2 gelagert. Es ist erkennbar, dass die erste Drehachse 5 und die zweite Drehachse 6 parallel beabstandet voneinander angeordnet sind, sodass also das erste Zahnrad 3 und das zweite Zahnrad 4 unterschiedliche Drehachsen aufweisen. Das erste Zahnrad 3 weist eine Außenverzahnung 7 und das zweite Zahnrad 4 eine Innenverzahnung 8 auf, die in einem Eingriffsbereich 9 miteinander kämmen, also miteinander in Eingriff stehen.
Das erste Zahnrad 3 und das zweite Zahnrad 4 begrenzen gemeinsam einen Fluidraum 10. Das erste Zahnrad 3 begrenzt den Fluidraum 10 hierbei in radialer Richtung nach innen und das zweite Zahnrad 4 in radialer Richtung nach außen. Der Fluidraum 10 wird durch das Kämmen der Zahnräder 3 und 4 einerseits sowie ein Füllstück 11 andererseits in Umfangsrichtung in eine erste Fluidkammer 12 sowie eine zweite Fluidkammer 13 unterteilt. Je nach Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine 1 liegt eine der Fluidkammern 12 und 13 als Saugkammer und eine andere der Fluidkammern 12 und 13 als Druckkammer vor.
Das Füllstück 11 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel symmetrisch ausgebildet, um einen Reversierbetrieb der Innenzahnradfluidmaschine 1 zu ermöglichen. Die Innenzahnradfluidmaschine 1 ist insoweit in beide Drehrichtungen betreibbar. Zusätzlich oder alternativ ist das Füllstück 11 mehrteilig ausgestaltet und weist hierbei mehrere Segmente 14 und 15 beziehungsweise 16 und 17 auf. Die Segmente 14 und 15 beziehungsweise 16 und 17 sind in radialer Richtung unterteilt. Entsprechend liegt das erste Segment 14 beziehungsweise 16 an dem ersten Zahnrad 3 und das zweite Segment beziehungsweise 17 an dem zweiten Zahnrad 4 an. Beispielsweise wird ein erstes Füllstückteil von den Segmenten 14 und 15 und ein zweites Füllstückteil von den Segmenten 16 und 17 gebildet. Die Innenzahnradfluidmaschine 1 kann beispielsweise nur das erste Füllstückteil, nur das zweite Füllstückteil oder beide Füllstückteile aufweisen. In den beiden erstgenannten Fällen ist die Innenzahnradfluidmaschine entsprechend auf eine bestimmte Drehrichtung festgelegt; in der letztgenannten Ausführungsform ist der bereits erwähnte Reversierbetrieb möglich.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt zwischen den Segmenten 14 und 15 beziehungsweise 16 und 17 ein Spalt 18 beziehungsweise 19 vor, welcher mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagbar ist oder zumindest zeitweise beaufschlagt wird. Durch diese Fluidbeaufschlagung werden die Segmente 14 und 15 beziehungsweise 16 und 17 in radialer Richtung auseinander und somit in Richtung des jeweiligen Zahnrads 3 beziehungsweise 4 gedrängt, sodass das jeweilige Segment 14, 15, 16 oder 17 an dem jeweiligen Zahnrad 3 oder 5 dichtend anliegt. Hierdurch ist eine Radialkompensation der Innenzahnradfluidmaschine 1 realisiert, welche auch als radiale Spaltkompensation bezeichnet werden kann.
Weiterhin ist zu erkennen, dass das zweite Zahnrad 4 in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise, insbesondere lediglich bereichsweise, von einer oder mehreren Lagervertiefungen 20 umgriffen ist. Die Lagervertiefungen 20 sind strömungstechnisch an hier nicht dargestellte Fluidanschlüsse der Innenzahnradfluidmaschine 1 angeschlossen, vorzugweise jeweils über einen Fluidkanal 21. Die Strömungsverbindungen zwischen der jeweiligen Lagervertiefung 20 und den Fluidanschlüssen kann über einen jeweiligen Verbindungskanal 22 beziehungsweise 23 hergestellt sein. Hierzu sind die Lagervertiefungen 20 über die Fluidkanäle 21 an die Verbindungskanäle 22 und 23 angebunden. Die Lagervertiefungen 20 sind derart ausgestaltet, dass sie zumindest zeitweise mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagt werden, beispielsweise von den Fluidanschlüssen, sodass sie ein hydrostatisches Lager für das zweite Zahnrad 4 ausbilden.
Es kann vorgesehen sein, dass eine der Lagervertiefungen 20 lediglich mit demjenigen der Fluidanschlüsse strömungstechnisch verbunden ist, der einer Druckseite der Innenzahnradfluidmaschine 1 zugeordnet ist. Dies ist insbesondere der Fall, falls die Innenzahnradfluidmaschine 1 nicht reversierbar ausgestaltet ist oder nur in einer Vorzugsdrehrichtung betrieben wird. Sofern jedoch die Innenzahnradfluidmaschine 1 für den Reversierbetrieb vorgesehen ist und mit zeitweise wechselnden Drehrichtungen betrieben wird, so sind die Lagervertiefungen 20 bevorzugt an beide Fluidanschlüsse strömungstechnisch angeschlossen, nämlich eine der Lagervertiefungen 20 an einen ersten der Fluidanschlüsse und eine andere der Lagervertiefungen 20 an einen anderen der Fluidanschlüsse. Somit wird stets eine der Lagervertiefungen 20 mit dem auf der Druckseite der Innenzahnradfluidmaschine 1 anliegenden Druck beaufschlagt, wohingegen die andere der Lagervertiefungen 20 mit einem beliebigen Druck beaufschlagt wird, beispielsweise mit dem auf der Saugseite vorliegende Druck, welcher niedriger ist.
Dargestellt ist weiterhin ein Rücklauf 24, über welchen Fluid, insbesondere Leckagefluid, aus der Innenzahnradfluidmaschine 1 abgeführt und/oder erneut der Innenzahnradfluidmaschine 1 beziehungsweise der jeweiligen Saugdruckkammer zugeführt werden kann. Beispielsweise ist der Rücklauf 24 unmittelbar an die Saugseite beziehungsweise die Saugkammer strömungstechnisch angeschlossen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Rücklauf 24 strömungstechnisch an einen Fluidtank angeschlossen ist. Dieser Fluidtank kann Bestandteil der Innenzahnradfluidmaschine 1 sein, jedoch auch abseits von dieser vorliegen. Er ist beispielsweise strömungstechnisch an die Saugseite der Innenzahnradfluidmaschine 1 angeschlossen. In Strömungsrichtung gesehen ist der Rücklauf 24 zwischen den Lagervertiefungen 20, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mittig oder zumindest in etwa mittig bezüglich des Füllstücks 11 angeordnet, bevorzugt genau mittig. Besonders bevorzugt liegt der Rücklauf 24 symmetrisch bezüglich einer gedachten Ebene vor, welche sowohl die erste Drehachse 5 als auch die zweite Drehachse 6 in sich aufnimmt.
Der Rücklauf 24 weist eine Rücklaufausnehmung 25 auf, welche eine dem zweiten Zahnrad 3 zugewandte Innenumfangsfläche des Maschinengehäuses 2 durchgreift, sodass die Rücklaufausnehmung 25 in Richtung der Zahnräder 3 und 4 offen ist. Zusätzlich verfügt der Rücklauf 24 über hier nicht dargestellte Rücklauftaschen, welche mit der Rücklaufausnehmung 25 bevorzugt in Strömungsverbindung stehen. Während die Rücklaufausnehmung 25 in axialer Richtung gesehen in Überdeckung mit den Zahnrädern 3 und 4 vorliegt, liegen die Rücklauftaschen in axialer Richtung gesehen beidseitig der Zahnräder 3 und 4 vor, insbesondere sind sie auf der den Zahnrädern 3 und 4 abgewandten Seiten der Dichtscheiben in dem Maschinengehäuse 2 ausgebildet.
Über den Rücklauf 24, also über die Rücklaufausnehmung 25 und/oder die Rücklauftaschen, kann das Fluid abgeführt bevorzugt erneut der jeweiligen Saugkammer zugeführt werden. Beispielsweise mündet die Lagervertiefung 20 in die Rücklaufausnehmung 25 ein. Es kann vorgesehen sein, dass Lagerstege, welche die Lagervertiefung 20 in axialer Richtung begrenzen, auch die Rücklaufausnehmung 25 in axialer Richtung begrenzen. Bevorzugt sind jedoch die Lagervertiefungen 20 in Umfangsrichtung von der Rücklaufausnehmung 25 beabstandet angeordnet. Bevorzugt sind die Lagervertiefungen 20 symmetrisch bezüglich der Rücklaufausnehmung 25 ausgebildet, insbesondere weisen sie den gleichen Abstand zu ihr auf.
Das Füllstück 11 ist mittels wenigstens eines Haltestifts 26 an dem Maschinengehäuse 2 gelagert. Beispielsweise stützt sich das Füllstück 11 hierbei in Umfangsrichtung an dem Haltestift 26 ab. Es kann jedoch auch vorgehsehen sein, dass das Füllstück 11 starr mit dem Haltestift 26 verbunden ist. In jedem Fall ist das Füllstück 11 über den Haltestift 26 drehbar an dem Maschinengehäuse 2 gelagert, insbesondere um eine parallel zu den Drehachsen 5 und 6 verlaufende Drehachse. Diese Drehachse entspricht beispielsweise einer Längsmittelachse des Haltestifts 26 oder verläuft zumindest parallel zu einer solchen.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs Innenzahnradfluidmaschine 1 in einer alternativen Ausgestaltung, nämlich eine Gehäusewand 27 des Maschinengehäuses 2. Die Innenzahnradfluidmaschine 1 in der gezeigten Ausführungsform weist lediglich eines der Füllstückteile, insbesondere das die Segmente 14 und 15 umfassende Füllstückteil auf, ist also nicht für den Reversierbetrieb, sondern mit einer Vorzugsdrehrichtung ausgestaltet. Die Gehäusewand 27 begrenzt die Innenzahnradfluidmaschine 1 in axialer Richtung beziehungsweise schließt das Maschinengehäuse 2 in dieser Richtung ab. Das Maschinengehäuse verfügt üblicherweise über mehrere derartige Gehäusewände 27, nämlich in axialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten.
Erkennbar ist eine Ausnehmung 28 in der Gehäusewand 27 ausgebildet. Die Ausnehmung 28 dient zur Aufnahme einer Maschinenwelle der Innenzahnradfluidmaschine 1, welche drehfest mit dem ersten Zahnrad 3 gekoppelt ist und bevorzugt lediglich über das erste Zahnrad 3 mit dem zweiten Zahnrad 4 in antriebstechnischer Verbindung steht. Entsprechend ist die Ausnehmung 28 bezüglich der ersten Drehachse 5 zentriert ausgebildet. In der Gehäusewand 27 ist zudem ein Druckfeld 29 ausgebildet, welches als Vertiefung vorliegt. Das Druckfeld 29 ist von einer hier nicht dargestellten Axialscheibe der Innenzahnradfluidmaschine 1 Übergriffen, welche durch Druckbeaufschlagung des Druckfelds 29 in Richtung beziehungsweise an die Zahnräder 3 und 4 gedrängt wird, um dichtend an ihnen anzuliegen. Eine weitere Ausnehmung 30 bildet eine Saugbohrung, über welche Fluid in den Fluidraum 10, nämlich insbesondere die jeweilige Saugkammer, einströmen kann.
Der Haltestift 26 ist zur Lagerung des Füllstücks 11 an dem Maschinengehäuse 2 an der Gehäusewand 27 drehbar gelagert. Die Lagerung ist hierbei nicht unmittelbar vorgesehen, sondern lediglich mittelbar über ein Zwischenstück 31. Das Zwischenstück 31 ist in einer Zwischenstückaufnahme 32 angeordnet, die in der Gehäusewand 27 ausgebildet ist. Das Zwischenstück 31 weist wiederum eine Haltestiftaufnahme 33 auf, in die der Haltestift 26 eingreift. Hierbei ist es vorgesehen, dass die Gehäusewand 27 aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück 31 aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial besteht. Bevorzugt besteht die Gehäusewand 27, insbesondere das gesamte Maschinengehäuse 2, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wohingegen das Zwischenstück 31 aus einem festeren Material besteht, beispielsweise aus Stahl, insbesondere aus Vergütungsstahl, besonders bevorzugt aus Nitrierstahl. Das Zwischenstück 31 verhindert effektiv eine Überbeanspruchung der Gehäusewand 27 durch von dem Haltestift 26 in die Gehäusewand 27 eingeleitete Kräfte. Insbesondere wird eine Überpressung der Gehäusewand 27, insbesondere eine übermäßig große Hertzsche Pressung, verhindert. Entsprechend wird eine Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine 1 mithilfe des Zwischenstücks 31 deutlich verbessert.
Die Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Bereich des Maschinengehäuses 2, genauer gesagt entlang der in der Figur 2 gezeigten Schnittlinie A - A. Es ist erkennbar, dass das Zwischenstück 31 als Hohlzylinder vorliegt, nämlich insbesondere als gerader Hohlkreiszylinder. Zudem ist das Zwischenstück 31 vollständig in der Zwischenstückaufnahme 32 angeordnet, ragt also nicht aus dieser heraus. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durchgreift der Haltestift 26 das Zwischenstück 31 in Richtung einer Drehachse 34 vollständig, um welche der Haltestift 26 mittels des Zwischenstücks 31 an der Gehäusewand 27 drehbar gelagert ist. Das bedeutet, dass der Haltestift 26 sich an einem Boden 35 der Zwischenstückaufnahme 32 abstützt. Entsprechend stützt sich der Haltestift 26 in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 34 lediglich mittelbar über das Zwischenstück 31 an der Gehäusewand 27 und in axialer Richtung unmittelbar an der Gehäusewand 27 ab.
Der Haltestift 26 verfügt über einen Vorsprung 36, der von einem Grundkörper 37 des Zwischenstücks 31 ausgeht. Der Grundkörper 37 ist vorzugsweise durchgehend zylindrisch, insbesondere durchgehend kreiszylindrisch. Auf der dem Vorsprung 36 abgewandten Seite des Grundkörpers 37 geht ein nicht näher bezeichnetes Stützteil von dem Grundkörper 37 aus. An dem Stützteil stützt sich das Füllstück 11 an dem Haltestift 26 ab beziehungsweise ist das Füllstück 11 über das Stützteil an dem Haltestift 26 befestigt. Der Vorsprung 36 kann ebenso wie der Grundkörper 37 zylindrisch beziehungsweise kreiszylindrisch sein. In jedem Fall weist er in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 34 kleinere Abmessungen auf als der Grundkörper 37. Insbesondere ist der Vorsprung 36 bezüglich des Grundkörpers 37 und/oder der Drehachse 34 zentriert angeordnet. Über den Vorsprung 36 stützt sich der Haltestift 26 an den Boden 35 der Zwischenstückaufnahme 32 ab. Hierdurch ist ein Verkippen des Haltestifts 26 innerhalb der Haltestiftaufnahme 33 innerhalb eines gewissen Haltestiftspiels zugelassen.
Zwischen der Zwischenstückaufnahme 32 und dem Druckfeld 29 liegt ein Steg 38 vor, der die Zwischenstückaufnahme 32 von dem Druckfeld 29 strömungstechnisch separiert. Vorzugsweise liegt die vorstehend erwähnte Axialscheibe an dem Steg 38 an. Hierdurch wird zum einen die Axialscheibe abgestützt und zum anderen ein übermäßiges Austreten von Fluid aus dem Druckfeld 29 unterbunden. Der Steg 38 weist eine Wandstärke auf, die mindestens 50 % einer Wandstärke des Zwischenstücks 31 entspricht, bevorzugt jedoch größer ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Steg 38 und damit die Gehäusewand 27 nicht durch über den Haltestift 26 in die Gehäusewand 27 eingeleitete Kräfte verformt und damit beschädigt wird.
Das Zwischenstück 31 ist bevorzugt in die Zwischenstückaufnahme 32 eingepresst, in dieser also mit Presspassung angeordnet. Entsprechend ist das Zwischenstück 31 bezüglich der Gehäusewand 27 kraftschlüssig festgesetzt, nämlich insbesondere in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse 34. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass das Zwischenstück 31 formschlüssig an der Gehäusewand 27 befestigt ist, insbesondere wiederum um eine Drehbewegung des Zwischenstücks 31 in der Zwischenstückaufnahme 32 in Umfangsrichtung zu unterbinden.
Es kann optional vorgesehen sein, dass in dem Zwischenstück 31 auf seiner dem Haltestift 26 zugewandten Seite eine hier lediglich angedeutete Fluidführungsnut 39 ausgebildet ist. Diese dient einem Heraustransportieren von Schmutzpartikeln aus der Zwischenstückaufnahme 32 durch in der Fluidführungsnut 39 strömendes Fluid. Beispielsweise ist es hierzu vorgesehen, die Zwischenstückaufnahme 32 beziehungsweise die Haltestiftaufnahme 33 mit unter Druck stehendem Fluid zu beaufschlagen, sodass zum einen eine leichtgängige Lagerung des Haltestifts 26 an der Gehäusewand 27 realisiert ist und zum anderen eventuell anfallende Schmutzpartikel zuverlässig aus der Zwischenstückaufnahme 32 beziehungsweise der Haltestiftaufnahme 33 herausbefördert werden. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, den Haltestift 26 mittels eines hydrostatischen Lagers in der Haltestiftaufnahme 33 zu lagern. Hierzu wird der Haltestiftaufnahme 33 beziehungsweise einem in radialer Richtung zwischen dem Zwischenstück 31 und dem Haltestift 26 vorliegenden Lagerraum unter Druck stehendes Fluid zugeführt, beispielsweise über eine hier lediglich schematisch angedeutete Fluidleitung 40, die den Lagerraum strömungstechnisch mit dem Druckfeld 29 verbindet.
Besonders bevorzugt ist eine Innenwand 41 des Zwischenstücks 31, an welcher der Haltestift 26 zumindest zeitweise und/oder zumindest bereichsweise anliegt, mit einer Beschichtung und/oder einer Oberflächenstruktur versehen. Die Beschichtung ist insbesondere eine Polymerbeschichtung, besonders bevorzugt eine Polytetrafluorethylenbeschichtung. Eine solche Beschichtung ist bevorzugt derart ausgestaltet, um die Reibung zwischen dem Haltestift 26 und dem Zwischenstück 31 zu verringern und entsprechend eine reibungsarme Drehlagerung des Haltestifts 26 an der Gehäusewand 27 zu erzielen. Die Oberflächenstruktur ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass Fluid aus dem Fluidraum 10 zwischen den Haltestift 26 und das Zwischenstück 31, also in die Haltestiftaufnahme 33, hineingefördert wird. Dies verbessert ebenfalls die Lagerung des Haltestifts 26 aufgrund verringerter Reibung. Die Oberflächenstruktur zeichnet sich bevorzugt durch Erhebungen und Vertiefungen mit einer Höhe im Mikrometerbereich aus, sodass die Oberflächenstruktur auch als Mikrooberflächenstruktur bezeichnet werden kann. Die Oberflächenstruktur ist insbesondere durch Honen beziehungsweise durch Langhubhonen ausgebildet und insbesondere analog zu der Oberflächenstruktur einer Zylinderlaufbuchse ausgeführt.
Die beschriebene Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine 1 ermöglicht ein Betreiben bei hohen Leistungen, insbesondere bei hohen Drücken und/oder bei hohen Drehzahlen und/oder Druckgradienten, ohne die Gehäusewand 27 aus einem festeren Material zu realisieren. Vielmehr wird der Haltestift 26 mittels des Zwischenstücks 31 zuverlässig an der Gehäusewand 27 gelagert, sodass es auch bei hohen Leistungen nicht zu einer Verformung der Gehäusewand 27 kommen kann. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird insoweit die Lebensdauer der Innenzahnradfluidmaschine 1 verlängert, wobei sie gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist beziehungsweise bleibt.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Innenzahnradfluidmaschine
2 Maschinengehäuse
3 1. Zahnrad
4 2. Zahnrad
5 1. Drehachse
6 2. Drehachse
7 Außenverzahnung
8 Innenverzahnung
9 Eingriffsbereich
10 Fluidraum
11 Füll stück
12 1. Fluidkammer
13 2. Fluidkammer
14 Segment
15 Segment
16 Segment
17 Segment
18 Spalt
19 Spalt
20 Lagervertiefung
21 Fluidkanal
22 Verbindungskanal
23 Verbindungskanal
24 Rücklauf
25 Rücklaufausnehmung
26 Haltestift
27 Gehäusewand
28 Ausnehmung
29 Druckfeld
30 Ausnehmung
31 Zwischenstück
32 Zwischenstückaufnahme 33 Haltestiftaufnahme
34 Drehachse
35 Boden
36 Vorsprung 37 Grundkörper
38 Steg
39 Fluidführungsnut
40 Fluidleitung
41 Innenwand

Claims

ANSPRÜCHE
1. Innenzahnradfluidmaschine (1), mit
- einem eine Außenverzahnung (7) aufweisenden und um eine erste Drehachse (5) drehbar gelagerten ersten Zahnrad (3) und einem eine mit der Außenverzahnung (7) in einem Eingriffsbereich (9) bereichsweise kämmende Innenverzahnung (8) aufweisenden und um eine von der ersten Drehachse (5) verschiedene zweite Drehachse (6) drehbar gelagerten zweiten Zahnrad (4), wobei
- zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (4) abseits des Eingriffsbereichs (9) ein Füllstück (11) angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung (7) und andererseits an der Innenverzahnung (8) anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (4) vorliegenden Fluidraum (10) in eine erste Fluidkammer (12) und eine zweite Fluidkammer (13) zu unterteilen, und wobei
- in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse (5) beidseitig des ersten Zahnrads (3) und des zweiten Zahnrads (4) Gehäusewände (27) eines Maschinengehäuses (2) der Innenzahnradfluidmaschine (1) angeordnet sind und das Füllstück (11) mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände (27) angreifenden Haltestifts (26) an dem Maschinengehäuse (2) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) über wenigstens ein Zwischenstück (31) an der Gehäusewand (27) drehbar gelagert ist, wobei die Gehäusewand (27) aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück (31) aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial besteht.
2. Innenzahnradfluidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haltestiftmaterial des Haltestifts (26) einen größeren oder zumindest denselben Wert einer Materialkenngröße aufweist wie das Zwischenstückmaterial, und/oder dass das Zwischenstückmaterial einen größeren Wert der Materialkenngröße aufweist als das Gehäusewandmaterial .
3. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) in eine Haltestiftaufnahme (33) des Zwischenstücks 31 und das Zwischenstück (31) in eine Zwischenstückaufnahme (32) der Gehäusewand (27) eingreift.
4. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Haltestift (26) und einer die Haltestiftaufnahme (33) begrenzenden Innenwand (41) des Zwischenstücks (31) vorliegendes Haltestiftradialspiel von einem zwischen einer Außenwand des Zwischenstücks (31) und der die Zwischenstückaufnahme
(31) begrenzenden Gehäusewand (27) vorliegenden Zwischenstückradialspiel verschieden ist.
5. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (31) eine hohlzylinderförmige Lagerbüchse oder ein Blechwalzteil ist.
6. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (31) mehrteilig ist.
7. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) das Zwischenstück (31) vollständig durchgreift und auf seiner dem Füllstück (11) abgewandten Seite an einem Boden (35) der Zwischenstückaufnahme
(32) anliegt.
8. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) auf seiner dem Boden (35) der Zwischenstückaufnahme (32) zugewandten Seite einen Vorsprung (36) aufweist, der sich an den Boden (35) abstützt.
9. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu der Zwischenstückaufnahme (32) eine Öffnung in der Gehäusewand (27) ausgebildet ist, wobei zwischen der Zwischenstückaufnahme (32) und der Öffnung ein Steg (38) ausgebildet ist, der eine Wandstärke von wenigstens 50 %, wenigstens 75 %, wenigstens 100 % oder wenigstens 150 % einer Wandstärke des Zwischenstücks (31) aufweist.
10. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen Abmessungen des Zwischenstücks (31) in radialer Richtung und Abmessungen des Haltestifts (26) in derselben Richtung mindestens 110 %, mindestens 120 % oder mindestens 125 % beträgt.
11. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (31) auf seiner zumindest bereichsweise und/oder zumindest zeitweise an dem Haltestift (26) anliegenden Innenwand (41) eine Beschichtung aufweist und/oder dass das Zwischenstück (31) zumindest bereichsweise wärmebehandelt ist.
12. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (41) des Zwischenstücks (31) eine Oberflächenstruktur aufweist.
13. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (31) wenigstens eine Fluidführungsnut (39) aufweist.
14. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) in dem Zwischenstück (31) mittels eines hydrostatischen Lagers drehbar gelagert ist.
15. Verfahren zum Herstellen einer Innenzahnradfluidmaschine (1), insbesondere einer Innenzahnradfluidmaschine (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die Innenzahnradfluidmaschine (1) ein eine Außenverzahnung (7) aufweisendes und um eine erste Drehachse (5) drehbar gelagertes erstes Zahnrad (3) und ein eine mit der Außenverzahnung (7) in einem Eingriffsbereich (9) bereichsweise kämmende Innenverzahnung (8) aufweisendes und um eine von der ersten Drehachse (5) verschiedene zweite Drehachse (6) drehbar gelagertes zweites Zahnrad (4) aufweist, wobei
- zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (4) abseits des Eingriffsbereichs (9) ein Füllstück (11) angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung (7) und andererseits an der Innenverzahnung (8) anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (4) vorliegenden Fluidraum (10) in eine erste Fluidkammer (12) und eine zweite Fluidkammer (13) zu unterteilen, und wobei
- in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse (5) beidseitig des ersten Zahnrads (3) und des zweiten Zahnrads (4) Gehäusewände eines Maschinengehäuses (2) der Innenzahnradfluidmaschine (1) angeordnet sind und das Füllstück mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände (27) angreifenden Haltestifts (26) an dem Maschinengehäuse (2) gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) über wenigstens ein Zwischenstück (31) an der Gehäusewand (27) drehbar gelagert wird, wobei die Gehäusewand (27) aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück (31) aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial hergestellt wird.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3890066A (en) * 1973-03-16 1975-06-17 Otto Eckerle Axially and radially compensated high pressure gear pump
DE3047609A1 (de) * 1979-12-17 1981-09-17 Kabushiki Kaisha Fujikoshi t/a Nachi-Fujikoshi Corp., Toyama "innenzahnradpumpe bzw. -motor"
DE19930911C1 (de) 1999-07-06 2000-07-20 Voith Turbo Kg Axialkompensation einer Innenzahnradpumpe für den geschlossenen Kreislauf
DE102008053318A1 (de) 2008-10-27 2010-04-29 Trw Automotive Gmbh Reversibel betreibbare Zahnradmaschine, sowie Fahrzeuglenksystem und Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuglenksystems
DE202013103826U1 (de) * 2013-05-13 2013-09-09 Eckerle Industrie-Elektronik Gmbh Innenzahnradmaschine mit Füllstück-Rückhalteeinrichtung
DE102014103959A1 (de) * 2014-03-21 2015-09-24 Eckerle Industrie-Elektronik Gmbh Motor-Pumpen-Einheit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3890066A (en) * 1973-03-16 1975-06-17 Otto Eckerle Axially and radially compensated high pressure gear pump
DE3047609A1 (de) * 1979-12-17 1981-09-17 Kabushiki Kaisha Fujikoshi t/a Nachi-Fujikoshi Corp., Toyama "innenzahnradpumpe bzw. -motor"
DE19930911C1 (de) 1999-07-06 2000-07-20 Voith Turbo Kg Axialkompensation einer Innenzahnradpumpe für den geschlossenen Kreislauf
DE102008053318A1 (de) 2008-10-27 2010-04-29 Trw Automotive Gmbh Reversibel betreibbare Zahnradmaschine, sowie Fahrzeuglenksystem und Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuglenksystems
DE202013103826U1 (de) * 2013-05-13 2013-09-09 Eckerle Industrie-Elektronik Gmbh Innenzahnradmaschine mit Füllstück-Rückhalteeinrichtung
DE102014103959A1 (de) * 2014-03-21 2015-09-24 Eckerle Industrie-Elektronik Gmbh Motor-Pumpen-Einheit

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